二次函数在闭区间上的值域问题探究
2018-06-05
(云南省丽江市华坪县第一中学 云南华坪 674800)
一、提出问题
非典型二次函数求值域是高中数学的高频考点,因其在试卷中通常以非典型的形式出现,使它成为了近年高考的热点。由于其非典型形式众多,且可以与很多高中数学知识点例如向量、三角函数等结合起来,很具有迷惑性。事实上只要理解并总结它的几种非典型形式,透过现象认识本质,可以把它转化为我们熟悉的知识进行计算求解。
二、准备知识
1.一般二次函数当α>0时图像为开口向上的抛物线,对称轴自变量x距离对称轴远函数值大,反之小,值域为y≥(4α c -b²)/4αc;当 α<0时图像为开口向下的抛物线,对称轴自变量x距离对称轴远函数值小,反之大,值域为
三、典型二次函数求值域
1.定轴,定区间型
例1、已知二次函数f(x)=-x²+4x+9,求f(x)在-2≤x≤3的值域。
解:此二次函数的图像开口向下,对称轴x=2。由于2和-2距离对称轴x=2分别最近、最远,故在2和-2处分别取得最大值、最小值,值域为-3≤y≤13。
2.动轴,定区间型
例2、已知二次函数f(x)=x²-2αx+b,求f(x)在闭区间[-1,1]上的值域。
解:分析:此二次函数的图像开口向上、对称轴x=α。确定不了区间[-1,1]上的点到对称轴x=α的距离哪个远哪个近,故要讨论区间[-1,1]相对对称轴x=α的位置以定远近。
当α<-1时,区间[-1,1]在对对称轴x=α 的右边,值域为[1+2α+b,1-2α+b]
当α>1时,区间[-1,1]在对对称轴x=α 的左边,值域为[1-2α+b,1+2α+b]
当-1≤α≤1时,对称轴x=α 在区间[-1,1]上,显然α距离对称轴近,但确定不了哪个端点距离对称轴远,故需以区间[-1,1]的中点为界再分两种情况讨论:即当-1≤α≤0时值域为[-α²+b,1-2α+b];当0<α≤1 时值域为[-α²+b,1+2α+b]。
3.定轴,动区间型
解法与2类似:主要讨论区间与对称轴的位置以定远近,此处不再详表。……p>
