图知学堂 把知识点画出来

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限定区间的最大值与最小值

组合型  题型 06 / 12  调用 3 个知识点

什么时候该想到这类题:只要题面出现 x 的范围,规则立刻改变:顶点不一定是答案,必须拿顶点和两个端点一起比。这是「会配方」和「会做题」的分界线。

题面信号

看到这些字眼,先把这类题从脑子里调出来——认题比解题快,才能不慌。

范围 0 ≤ x ≤ 3 在…内 最大值 最小值 区间

逆向解读:这题由哪些知识点拼成

从题目倒着看,它其实只是几个基础动作按顺序拼起来。认清这条链,下次遇到同类题就知道从哪一环切入。

第 1 步 · 从这开始 配方法:一般式化顶点式 配方,找到对称轴 x = 2
→
第 2 步 增减性与最值 用增减性判断:区间内哪段在升、哪段在降
→
第 3 步 顶点式 y = a(x - h)² + k 顶点只是候选值之一,不是无条件的最值

起点是「配方法:一般式化顶点式」——拿到同类题,第一步就去那里想。

解题路线(固定动作,照做就行)

  1. 配方或直接用 x = -b/2a 求出对称轴
  2. 判断对称轴是否落在给定区间内
  3. 在区间内:最小值 = 顶点值,最大值 = 离对称轴较远那个端点的值
  4. 不在区间内:函数在区间上单调,最值取在两个端点

完整解答

完整解答求二次函数 y = x² - 4x + 3 在 0 ≤ x ≤ 3 上的最大值和…
求二次函数 y = x² - 4x + 3 在 0 ≤ x ≤ 3 上的最大值和最小值。
  1. 配方:
    y = (x - 2)² - 1
  2. 对称轴 x = 2,开口向上,落在区间 0 ≤ x ≤ 3 内,所以最小值在顶点取得:
    y_min = -1(x = 2)
  3. 最大值在离对称轴较远的端点。|0 - 2| = 2,|3 - 2| = 1,左端点更远:
    y(0) = 3,y(3) = 0 → y_max = 3
最大值 3(x = 0 时),最小值 -1(x = 2 时)。有范围就必比较端点,这是固定动作。

卡壳常卡在这

易错点 不加判断直接写「最小值 = 顶点值」是最典型的错。本题 x = 0 时 y = 3,x = 3 时 y = 0,最大在左端点而不在顶点。