2021高中数学北师大版必修一导学案：《二次函数的图像与性质的应用》.docx

第9课时二次函数的图像与性质的应用1.能娴熟地对二次函数解析式配方,争辩其定义域、值域、单调性、最值等.2.把握二次函数的性质,并会对参数进行争辩.3.进一步体会数形结合思想的作用.在上节课我们共同学习了二次函数的解析式以及a打算开口方向和开口大小等性质,对于图像,我们知道了描点法和图像变换法,这节课我们来进一步争辩二次函数的图像和性质,结合二次函数的图像,利用数形结合法解有关二次函数的最值问题,是本节学问的重点和难点,也是高考的热点问题.问题1:将二次函数的一般式f(x)=ax2+bx+c配为顶点式:,所以对称轴为,顶点坐标为.问题2:对于二次函数y=ax2+bx+c.当a0时,它的图像开口向上, f(x)在上是单调递减的,在上是单调递增的;当x=-b2a时,函数取得最小值.当a0)在闭区间p,q上的最值可能消灭以下三种状况:(1)若-b2a0)在闭区间p,q上的最大值是f(p)和f(q)中的较大值,最小值是f(-b2a);当-b2ap,q时,二次函数f(x)=ax2+bx+c(a0)在闭区间p,q上的最大值是f(p)和f(q)中的较大值,最小值是f(p)和f(q)中的较小值.问题4:解决函数应用问题的一般步骤:(1):弄清题意,分清条件和结论,理清数量关系;(2):将文字语言转化为数学语言,利用数学学问建立相应的数学模型;(3):求解数学模型,得到数学结论;(4):将用数学方法得到的结论还原为实际问题.1.已知二次函数y=f(x)满足f(3+x)=f(3-x),且f(x)=0有两个实根x1,x2, 则x1+x2等于().A.0B.3C.6D. 不能确定2.把长为12厘米的细铁丝截成两段,各自围成一个正三角形,那么这两个正三角形面积之和的最小值是().A.323 cm2B.4 cm2C.32 cm2D.23 cm23.设mR,x1,x2是方程x2-2mx+1-m2=0两个实数根,则x12+x22的最小值是.4.某超市为了猎取最大利润做了一次试验,若将进货单价为8元的商品按10元一件的价格出售,则每天可销售60件,现在接受提高销售价格削减进货量的方法增加利润,已知这种商品每涨1元,其销售量就要削减10件,问该商品售价定为多少时才能赚取最大利润?并求出最大利润.二次函数的图像与性质将函数y=-13x2-x+1配方,确定其图像对称轴、顶点坐标,求出它的单调区间及最大值或最小值,并画出它的图像.二次函数在闭区间上的最值已知二次函数f(x)=x2-2x+3.(1)当x-2,0时,求f(x)的最值;(2)当x-2,3)时,求f(x)的最值.二次函数在实际中的应用如图所示,有一座抛物线形拱桥,在正常水位时,AB宽20 m,水位上升到警戒线CD时,CD到拱桥顶O的距离仅为1 m,这时水面宽度为10 m.(1)在如图所示的坐标系中求抛物线的解析式;(2)若洪水到来时,水位以每小时0.3 m的速度上升,从正常水位开头,持续多少小时到达警戒线?已知二次函数f(x)=-x2+bx+c对于任意x都满足f(1-x)=f(1+x).(1)求实数b的值;(2)比较f(-m2-m-1)与f(14)的大小.已知二次函数f(x)=x2-2x+3,当xt,t+1时,求f(x)的最小值g(t).经市场调查,商品在近100天内,日销售量和价格均为时间t的函数,且日销售量近似的满足关系g(t)=-13t+1093(tN,0t100),在前40天里价格为f(t)=14t+22(tN,0t40);在后60天里价格为f(t)=-12t+52(tN,400)的图像的对称轴为直线x=2,则下列关系:f(-2)=f();f(2)f();f(22)f().f(22)=f(),正确的是.4.已知二次函数y=f(x)的对称轴是x=2,其图像顶点为A,并且与x轴交于B,C两点,B点坐标为(-1,0),三角形ABC的面积为18,求f(x) .(2021年辽宁卷)已知函数f(x)=x2-2(a+2)x+a2,g(x)=-x2+2(a-2)x-a2+8.设H1(x)=maxf(x),g(x),H2(x)=minf(x),g(x)(maxp,q表示p,q中的较大值,minp,q表示p,q中的较小值).记H1(x)的最小值为A,H2(x)的最大值为B,则A-B=().A.16B.-16C.a2-2a-16D.a2+2a-16考题变式(我来改编):答案第9课时二次函数的图像与性质的应用学问体系梳理问题1:f(x)=a(x+b2a)2+4ac-b24ax=-b2a(-b2a,4ac-b24a)问题2:(-,-b2a-b2a,+)4ac-b24a向下(-,-b2a-b2a,+)4ac-b24a问题3:(1)f(p)f(q)(2)f(-b2a)(3)f(q)f(p)问题4:(1)审题(2)建模(3)求模(4)还原基础学习沟通1.Cf(3+x)=f(3-x)知其图像的对称轴为x=-b2a=3,又由韦达定理知x1+x2=-ba=6.2.D设一个三角形的边长为x cm,则另一个三角形的边长为(4-x) cm,两个三角形的面积和为S,则S=34x2+34(4-x)2=32(x-2)2+2323.当x=2时,S取最小值23 m2.故选D.3.1由=(-2m)2-4(1-m2)0,解得m212,又x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(2m)2-2(1-m2)=6m2-21.4.解:设商品售价定为x元时,利润为y元,则y=(x-8)60-(x-10)10=-10(x-12)2-16=-10(x-12)2+160(10x16).当且仅当x=12时,y有最大值160元,即售价定为12元时,可获最大利润160元.重点难点探究探究一:【解析】y=-13(x+32)2+74,对称轴x=-32,顶点坐标(-32,74),函数在区间(-,-32上是单调递增的,在区间-32,+)上是单调递减的,函数的最大值为74,没有最小值.图像如图所示:【小结】依据配方后得到的表达式画图,可直接推断出函数的单调性及最值.探究二:【解析】f(x)=x2-2x+3=(x-1)2+2,其对称轴为x=1,开口向上.(1)当x-2,0时,f(x)在-2,0上是单调递减的,故当x=-2时,f(x)有最大值f(-2)=11;当x=0时,f(x)有最小值f(0)=3.(2)当x-2,3)时,f(x)在-2,3)上是先减后增的,故当x=1时,f(x)有最小值f(1)=2.又|-2-1|3-1|,f(x)的最大值为f(-2)=11.【小结】对于“轴定,区间定”的二次函数问题,解答时直接利用二次函数的单调性解题;对于“轴定,区间动”的二次函数问题,解答时可以直接利用图像与二次函数单调性解题;重在用分类争辩的思想分析轴与区间的关系.探究三:【解析】(1)设所求抛物线的解析式为y=ax2(a0),CD=10 m,CD到拱桥顶O的距离仅为1 m,则C点坐标为(-5,-1),把C点坐标代入y=ax2,解得a=-125,故抛物线的解析式为y=-125x2.(2)AB宽为20 m,设A(-10,b),把A点坐标代入抛物线的解析式y=-125x2中,解得b=-4,F(0,-4),EF=3,水位以每小时0.3 m的速度上升,30.3=10(小时),答:从正常水位开头,持续10小时到达警戒线.【小结】本题把实际问题转化为数学问题,即转化为点的坐标及函数解析式,应当留意点所在的象限,也就是点的坐标的符号.思维拓展应用应用一:(1)由f(1-x)=f(1+x)知二次函数的对称轴为直线x=1,即-b2(-1)=1,解得b=2;(2)-m2-m-1=-(m+12)2-34-3414,又f(x)在(-,1上是增函数,所以f(-m2-m-1)1时,f(x)在t,t+1上单调递增,所以当x=t时,f(x)取得最小值,此时,g(t)=f(t)=t2-2t+3;当t1t+1,即0t1时,f(x)在区间t,t+1上先减后增,故当x=1时,f(x)取得最小值,此时,g(t)=f(1)=2;当t+11,即t1),2(0t1),t2+2(t0).应用三:设前40天内日销售额为S,则S=(14t+22)(-13t+1093)=-112t2+74t+23983,S=-112(t-10.5)2+23983+14716,当t=10或t=11时,Smax=808.5809,设后60天内日销售额为P,则P=(-12t+52)(-13t+1093)=16t2-2136t+56683,P=16(t-106.5)2-2524,40-2.由图像可知f(22)f().4.解:二次函数f(x)的对称轴是x=2, 又B点坐标为(-1,0),C点坐标为(5,0),|BC|=6.ABC面积为18,即12|BC|m|=18, m=6,即A点坐标为(2,6),f(x)=a(x+1)(x-5),将A点坐标(2,6)代人上述式子,可得a=23,f(x)=23(x+1)(x-5),即f(x)=23(x2-4x-5).全新视角拓展B函数f(x)和g(x)的图像一个是开口向上的抛物线,一个是开口向下的抛物线,两个函数图像相交,则A必是两个函数图像交点中较低的点的纵坐标,B是两个函数图像交点中较高的点的纵坐标.令x2-2(a+2)x+a2=-x2+2(a-2)x-a2+8,解得x=a+2或x=a-2,当x=a+2时,由于函数f(x)的对称轴为x=a+2,故可推断A=f(a+2)=-4a-4.B=f(a-2)=-4a+12,所以A-B=-16.