江蘇省揚州中學 (225000) 戚有建
二次函數(shù)是最基本的初等函數(shù),也是最重要的初等函數(shù),所以在高考中備受青睞,幾乎是每年高考的必考內容,而二次函數(shù)的最值問題更是高考的重點、熱點,經久不衰、??汲P拢鼛啄陙磉@方面的試題也不斷推陳出新,越來越豐富多彩,主要表現(xiàn)為以下四個新趨向:含參、復合、隱性、離散.
引入參數(shù)后,二次函數(shù)最值問題就從靜態(tài)變成了動態(tài),增加了思維量,可以很好的考查分類討論的數(shù)學思想.根據(jù)參數(shù)的位置可以將含參問題分為解析式含參、定義域含參、解析式定義域同時含參.
例1 (2020年高考模擬題)求函數(shù)f(x)=x2-2ax+2,x∈[0,2]的最小值.
分析:本題中解析式含參,對稱軸不定.
解析:對稱軸與區(qū)間的位置關系不定,可進行如下的分類討論:當a<0時,f(x)min=f(0)=2;當0≤a≤2時,f(x)min=f(a)=2-a2; 當a>2時,f(x)min=f(2)=6-4a
點評:本題中,區(qū)間“定”,但對稱軸“動”,由于對稱軸與區(qū)間的位置關系不定(故函數(shù)的單調性不定),所以需要分類討論處理.類似的,還可以編出對稱軸“定”,但區(qū)間“動”的問題.
例2 (2014年江蘇高考題)已知函數(shù)f(x)=x2+mx-1,若對任意x∈[m,m+1]都有f(x)<0,則實數(shù)m的取值范圍為.
分析:本題中解析式和定義域同時含參,對稱軸不定、區(qū)間也不定,通常需要討論處理,但本題也可以不討論,用等價條件來處理即可.

點評:本題中解析式和定義域同時含參,看起來很復雜需要討論處理,實際上又可以不討論處理,對學生思維的靈活性要求較高.
二次函數(shù)有很大的“交匯”性,它可以和很多函數(shù)復合起來,于是近幾年來出現(xiàn)了很多新穎別致、多姿多彩的復合函數(shù)最值試題,這些試題從表面上看,是以考查其它函數(shù)為目的,而實際上通過化簡變形、換元后就能轉化為二次函數(shù)最值問題,這也體現(xiàn)了高考在知識交匯處命題的原則.

分析:通過換元轉化為二次函數(shù)來處理.



分析:通過換元,轉化為二次函數(shù)來處理,難點是如何換元.



高考對二次函數(shù)的考查多數(shù)是顯性考查,即題目中直接能發(fā)現(xiàn)二次函數(shù),但近年來也出現(xiàn)了很多隱性考查,即題目中沒有出現(xiàn)二次函數(shù),這就需要我們自己去挖掘二次函數(shù)、去構建二次函數(shù).

分析:先將單調性問題轉化為不等式恒成立問題,再轉化為函數(shù)最值問題.

點評:本題呈現(xiàn)形式是三次函數(shù)單調性問題,實際上是二次不等式恒成立問題,也就是二次函數(shù)最值問題.




數(shù)列是離散的函數(shù),所以數(shù)列具有函數(shù)特性,近年來出現(xiàn)了很多以數(shù)列為載體的最值問題,其中很多問題與二次函數(shù)最值有關.
例9 (2018年全國高考題改編)在等差數(shù)列{an}中,a1=-12,S3=-30,求Sn的最小值.

點評:等差數(shù)列的前n項和Sn是關于n的二次函數(shù),所以與其有關的最值問題本質上就是二次函數(shù)最值問題,只不過是離散的二次函數(shù)最值.
例10 (2020年高考模擬題)設等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若d<0,S12>0,S13<0,則n為何值時,Sn取得最大值?

圖1

點評:本題常規(guī)的處理思路是先構建目標函數(shù)Sn然后化簡目標函數(shù)求最值,但是目標函數(shù)含參數(shù)a1,d不易化簡,實際上只要抓住目標函數(shù)是二次函數(shù)這一結構特征(最高點一定靠近對稱軸)就能順利解決.
由于二次函數(shù)是中學數(shù)學中最經典的函數(shù)之一,它具有豐富的內涵和外延,可以溝通函數(shù)、方程、不等式、數(shù)列、圓錐曲線等內容,可以從知識、能力、思想方法等不同層面對學生進行有效考查,所以我們可以預見在未來的高考中二次函數(shù)仍將是考查的重點和熱點,而且其考查方式也會更靈活、更新穎.