二次函數(shù)的最值問題是中考壓軸題的常見考點,一般情況下,給定區(qū)間后,最值問題分成兩種情況:頂點在區(qū)間內(nèi)與頂點在區(qū)間外。頂點在區(qū)間內(nèi)比較好解決,最值即頂點縱坐標值,頂點在區(qū)間外,則相對麻煩,需要根據(jù)拋物線開口方向判斷函數(shù)增減性,取區(qū)間端點值比較。
題目
如圖,點A,B,C都在拋物線y=ax2-2amx+am2+2m-5(其中-1/4<a<0)上,AB∥x軸,∠ABC=135°,且AB=4.
(1)填空:拋物線的頂點坐標為___________(用含m的代數(shù)式表示);
(2)求△ABC的面積(用含a的代數(shù)式表示);
(3)若△ABC的面積為2,當2m-5≤x≤2m-2時,y的最大值為2,求m的值.
解析:
(1)雖然函數(shù)表達式中的字母參數(shù)較多,但并不影響將其化為頂點式,y=a(x-m)2+2m-5,于是可看出頂點坐標為(m,2m-5);
(2)本題難點之一,常規(guī)思路中,欲求三角形面積,必先知底與高,而底AB=4,于是僅需求出高即可。過點C作AB邊上的高,交AB延長線于點D,如下圖所示:
題目條件中的∠ABC=135°,很容易得到等腰Rt△BCD,于是設CD=h=BD,拋物線對稱軸為x=m,加上AB=4,于是分別得到點A和點B的橫坐標為m-2和m+2,代入其中一個至二次函數(shù)解析式,可表示出它們的縱坐標為4a+2m-5,即B(m+2,4a+2m-5),接著可寫出點C坐標為(m+2+h,4a+2m-5-h),再次代入到二次函數(shù)解析式中,得到ah2+4ah+h=0,由于h≠0,因此h=(-4a-1)/a,現(xiàn)在可以表示出△ABC的面積S=-8-2/a;
類似的解法還可以延長CB,與對稱軸交于點F,再連接AF,同樣可得到等腰Rt△ABF,需要注意的是,要根據(jù)對稱性證明這個結(jié)論,如下圖:
可表示出點F的坐標,進而表示點C坐標,再代入二次函數(shù)解析式,可達到同樣目的,有興趣可以推導一下;
(3)給出△ABC的面積,我們可求得a=-1/5,接下來,就是對取值范圍的理解了,二次函數(shù)的最大值,在沒有取值區(qū)間限制時,通常是其頂點縱坐標,但在有區(qū)間限制時,便要考慮區(qū)間端點的值了。這個區(qū)間范圍,兩端的值分別為2m-5和2m-2,它們相距3個單位,是個定距,于是我們可以將它們看作x軸上一條定長線段,位置可移動,相對的,拋物線的對稱軸就有可能出現(xiàn)三種情況:對稱軸在區(qū)間左、區(qū)間內(nèi)、區(qū)間右,如下圖:
分別就這三種情況進行討論:
①m<2m-5,此時m>5,當x=2m-5時,y有最大值2,代入二次函數(shù)解析式中,求得m=10+2√10;
②2m-5<m<2m-2,此時2<m<5,當x=m時,y有最大值2,直接用頂點坐標,求得m=3.5;
③2m-2<m,此時m<2,當x=2m-2時,y有最大值2,代入二次函數(shù)解析式中,求得m的值不符合條件;
綜上所述,m=3.5或10+2√10;
解題反思:
本題第2小題難度頗高,含參數(shù)的方程會“嚇退”一部分學生,而在第3小題中,對有區(qū)間限制的二次函數(shù)最值方法理解不到位,也可能會導致學生出現(xiàn)困難。在講解過程中,可以將區(qū)間看成一個籃子,去捕捉那只最值蟲,籃子可動,蟲子終會捉住。
聯(lián)系客服