与二次函数相关的最值问题:
1.范围区间内求最值;
2.二次函数中的轴对称问题;
3.二次函数中的线段、周长、面积最值问题;
4.二次函数经济利润问题中求最值
典型例题:
例 1. 如图,已知二次函数( m为常数).
( 1)若这个二次函数的图象与轴只有一个公共点 A,且点 A在轴的正半轴上
求 m的值;
‚四边形 AOBC是正方形,且点 B在 y轴上的负半轴上,现将这个二次函数的图象平移,使平移后的函数图象恰好经过 B, C两点,求平移后的图象对应的函数解析式.
( 2)当时,求函数的最小值(用含 m的代数式表示)
分析与思考:
( 1)二次函数图象与轴只有一个公共点,可得= 0,依此可得关于 m的方程,求解即可;
‚由得点 A的坐标为( 2, 0),根据正方形的性质可得点 B的坐标为( 0, -2),点 C的坐标为( 2, -2).根据待定系数法可求得平移后的图象对应的函数解析式
( 2)根据对称轴的位置分三种情况讨论,求函数的最小值.
解:
( 1)二次函数的图象与轴只有一个公共点
= 0
整理得:.
解得: m= 4或 -1.
由题意得点 A在轴的正半轴上,
所以 m= 4.
‚由得点 A的坐标为( 2, 0).
四边形 AOBC是正方形,点 B在 y轴的负半轴上,
点 B的坐标为( 0, -2),点 C的坐标为( 2, -2).
设平移后的图象对应的解析式为:
解得:
所以平移后的图象对应的解析式为:.
( 2)函数的图象的顶点为(,),且开口向上的抛物线
分三种情况:
当< 0时, m< 0时,函数在内 y随的增大而增大,此时函数的最小值为;
‚当 0≤≤ 2,即 0≤ m≤ 4时,函数的最小值为:;
ƒ当> 2,即 m> 4时,函数在内 y随的增大而减小,此时函数的最小值为.
变式练习:
1.如图,抛物线交坐标轴于 A, B, C三点, D是抛物线的顶点,点 M在对称轴上,点 P在坐标轴,给出以下结论:
( 1)存在点 M,使 AMC是等腰直角三角形;
( 2) AM+ CM的最小值是 3;
( 3) AM-CM的最大值是;
( 4)若 APC与 BCD相似,则点 P的坐标恰有两个.
其中正确的是________________(填序号
答案:( 1)( 2)( 3).
例 2.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与的负半轴交于点 A,与 y轴交于点 B( 0, 4),已知点 E( 0, 1).
( 1)求 m的值及点 A的坐标;
( 2)如图,将 AEO沿轴向右平移得到,连接,.
当点落在二次函数的图象上时,求的长;
‚设= n,其中 0< n< 2,试用含 n的式子表示,并求出使取得最小值时点的坐标;
ƒ当取得最小值时,求点的坐标
分析与思考:
( 1)根据抛物线与 y轴交于点 B( 0, 4),将点 B代入即可求出 m的值.
( 2)由点 E可得出的值,进而得出的长;
‚连接 E,利用勾股定理,可以取的最小值;
ƒ首先利用轴对称找到的最小值,利用与相似,得出= E的值,进而得出点的坐标
解:
( 1)把( 0, 4)代入抛物线解析式,解得 m= 1,
所以二次函数的解析式:,
所以点 A( -2,0).
( 2)将 AEO沿轴向右平移得到
E与的纵坐标相同,都为 1,
=
=;
‚连接 E
由题设知= n( 0< n< 2),则= 2 - n.
在 Rt中,由,
得
因为:将 AEO沿轴向右平移得到,
//,且=.
B= 90°,= n.
又 BE= OB-OE= 3.
在 Rt B中,
,
所以:=.
当 n= 1时,可以取得最小值,此时点的坐标是( 1, 1).
ƒ
过点 A作轴,并使= BE= 3,
在 B和中,
B
=
当点 B,,在同一直线上时,最小,即此时取得最小值
易得==.
所以点的坐标是(, 1).
变式练习:
2.如图,抛物线交轴于点 A( 1, 0),交 y轴于点 B,对称轴是直线= 2.
( 1)求该抛物线的解析式.
( 2)点 P是抛物线对称轴上的一个动点,是否存在点 P,使 PAB的周长最小?若存在,求出 P的坐标,若不存在,请说明理由.
答案:
( 1)抛物线的解析式:;
( 2) P( 2, 1)