二次函数动轴动区间解题思路(轴定区间)
例:求函数f(x)=Ⅹ²一2X 3在区间[t一2,t]上的最值。
[思路探寻]抛物线开口向上,无论区间怎么移动,最大值只可能在端点处取得,作差f(t一2)一f(t)后讨论;最小值随着区间移动,单调性变化求出。
先求最大值M。
f(t一2)一f(t)=一4(t一2),
当t≥2时,f(t一2)≤f(t),
M=f(t)=t²一2t 3,
当t<2时,f(t一2)>f(t),
M=f(t一2)=t²一6t 11,
综上所述:M={
t²一2t 3,t≥2
t²一6t 11,t<2。
再求最小值。
抛物线开口向上,对称轴X=1,
①当t≤1时,f(X)在区间[t一2,t]上单调递减,m=f(t)=t²一2t 3,
②当t一2≥1即t≥3时,f(X)在区间[t一2,t]上单调递增,
m=f(t一2)=t²一6t 11,
③当t一2<1<t即1<t<3时,f(X)在区间[t一2,t]上先减后增,
m=f(1)=2,综上所述,m={
t²一2t 3,t≤1,
2,1<t<3,
t²一6t 11,t≥3
[迁移1]已知函数f(X)=一X²一4X 3,X∈[t,t 1],求函数的最值。
[思路探寻]抛物线开口向下,最小值只可能在区间端点处取得,作差f(t)一f(t 1),然后分两类讨论。最大值根据对称轴在区间的左、中、右分三类根据单调性讨论。
[迁移2]已知f(X)=X² 2X 2,
①若X∈R,求f(X)的最小值;
②若X∈[1,3],求f(Ⅹ)的最小值;
③若X∈[a,a 2],a∈R,求f(X)的最小值。
[思路探寻]X的取值范围层层递进,①X∈R,初中解法;②X∈[1,3]定轴定区间,直接依单调性求;
③轴定区间变,根据对称轴在区间的左、中、右分三类讨论。
[迁移3]已知函数f(X)=X²一aX a/2在[O,1]的最大值为g(a),求g(a)的最小值。
[思路探寻]先求最大值,因抛物线开口向上,最大值在f(0)或f(1)取得,作差分两类求g(a);根据分段函数g(a)的单调性,求出最小值。
[解析]f(0)一f(1)=a一1,当a≥1时,f(0)≥f(1),g(a)=f(0)=a/2;
当a<1时,f(0)<f(1),g(a)=1一a/2
∴g(a)={
a/2,a≥1
1一a/2,a<1。
因为g(X)在(一∞,1)上单调递减,在[1, ∞)上单调递增,所以最小值为f(1)=1/2。
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