二次函数
是初中函数的主要内容,也是高中学习的重要基础.在初中阶段大家已经知道:二次函数在自变量
取任意实数时的最值情况(当
时,函数在
处取得最小值
,无最大值;当
时,函数在
处取得最大值
,无最小值.
本节我们将在这个基础上继续学习当自变量
在某个范围内取值时,函数的最值问题.同时还将学习二次函数的最值问题在实际生活中的简单应用.
【例1】当
时,求函数
的最大值和最小值.
分析:作出函数在所给范围的及其对称轴的草图,观察图象的最高点和最低点,由此得到函数的最大值、最小值及函数取到最值时相应自变量
的值.
解:作出函数的图象.当
时,
,当
时,
.
【例2】当
时,求函数
的最大值和最小值.
解:作出函数的图象.当
时,
,当
时,
.
由上述两例可以看到,二次函数在自变量
的给定范围内,对应的图象是抛物线上的一段.那么最高点的纵坐标即为函数的最大值,最低点的纵坐标即为函数的最小值.
根据二次函数对称轴的位置,函数在所给自变量
的范围的图象形状各异.下面给出一些常见情况:
【例3】当
时,求函数
的取值范围.
解:作出函数
在
内的图象.
可以看出:当
时,
,无最大值.
所以,当
时,函数的取值范围是
.
【例4】当
时,求函数
的最小值(其中
为常数).
分析:由于
所给的范围随着
的变化而变化,所以需要比较对称轴与其范围的相对位置.
解:函数
的对称轴为
.画出其草图.
(1) 当对称轴在所给范围左侧.即
时: 当
时,
;
(2) 当对称轴在所给范围之间.即
时:
当
时,
;
(3) 当对称轴在所给范围右侧.即
时:
当
时,
.
综上所述:
在实际生活中,我们也会遇到一些与二次函数有关的问题:
【例5】某商场以每件30元的价格购进一种商品,试销中发现这种商品每天的销售量
(件)与每件的销售价
(元)满足一次函数
.
(1) 写出商场卖这种商品每天的销售利润
与每件销售价
之间的函数关系式;
(2) 若商场要想每天获得最大销售利润,每件商品的售价定为多少最合适?最大销售利润为多少?
解:(1) 由已知得每件商品的销售利润为
元,
那么
件的销售利润为
,又
.
(2) 由(1)知对称轴为
,位于
的范围内,另抛物线开口向下
当
时,
当每件商品的售价定为42元时每天有最大销售利润,最大销售利润为432元.
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