知识点地图 / 进阶数学

Vertex, Axis of Symmetry & Extrema

顶点・对称轴与最值

利用顶点式和对称轴,读取或计算二次函数的最大值与最小值。

01 / UNDERSTAND

这部分需要会什么?

  • 从顶点式读取顶点和对称轴
  • 求二次函数的最大值或最小值
  • 处理定义域受限时的最值

核心概念与公式

\(y=a(x-h)^2+k\) 的顶点为 \((h,k)\),对称轴是 \(x=h\)。\(a>0\) 开口向上,全体实数上最小值为 \(k\);\(a<0\) 开口向下,全体实数上最大值为 \(k\)。

对展开式 \(ax^2+bx+c\),顶点横坐标 \(h=-b/(2a)\),纵坐标为 \(f(h)\)。若输入仅限一个区间,先确认顶点是否在区间内,并比较区间端点;整数输入还需检查顶点附近的允许整数。

做题时怎样使用

  1. 先判断开口方向与实际输入范围
  2. 从顶点式读顶点,或用 \(-b/(2a)\) 求横坐标
  3. 区分“最值是多少”和“何时达到最值”,必要时检查端点

容易混淆的地方

\((x+4)^2\) 对应顶点横坐标 \(-4\),不是 4。顶点横坐标表示位置,纵坐标才是函数值。

02 / CONNECT

用一个例题串起方法

知识点教学例题
\(h(t)=-5(t-3)^2+46\),其中 \(0\le t\le6\)。最大高度是多少,何时达到?
展开解题思路 +

平方项非负,乘以 \(-5\) 后不大于零。\(t=3\) 在允许范围内,此时 \(h=46\),所以最大高度为 46,在 \(t=3\) 时达到。

03 / PRACTISE

本知识点题库

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89 道题目
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顶点・对称轴与最值基础

\( f\left(x\right)=3x^2+36x+109 \) 
The function g is defined by g(x)=f(x+7). What is the minimum value of g(x)?
原库参考解析
2023年10月B卷练习(数易) · 原库模块 2 · Q16作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

At what value of x does the graph of \( y=x^2+18x-23 \) reach its minimum in the \( xy \)-plane?
原库参考解析
2023年11月A卷 · 原库模块 1 · Q16作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

The function \( f\left(x\right)=\frac{1}{9}\left(x-6\right)^2+3 \) gives a toy car's height above the ground \( f\left(x\right) \), in inches, \( x \) seconds after it started moving on an elevated track, where \( 0\le x\le10 \). Which of the following is the best interpretation of the vertex of the graph of \( y=f\left(x\right) \) in the \( xy \)-plane?
原库参考解析
2023年11月A卷 · 原库模块 1 · Q4作答 ↗
顶点・对称轴与最值挑战

Function f is a quadratic function. The graph of y=f (x) in the xy-plane has a vertex at (9, -7), contains the point (8, -9), and has a y-intercept at (0, a). The graph of y=6· f(x) has a y-intercept at (0, b). What is the positive difference between a and b?
原库参考解析
2023年12月A卷 · 原库模块 2 · Q21作答 ↗
顶点・对称轴与最值挑战

The quadratic function f has a factor of ( x +7.75) and a zero x  = c, where c is a positive constant. The graph of y = f(x) in the xy-plane has its vertex at(-3.75,-d), where d is a positive constant. What is the value of c?
原库参考解析
2023年12月C卷 · 原库模块 2 · Q15作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

The function \( f \) is a quadratic function. In the \( xy \)-plane, the graph of \( y=f\left(x\right) \)has a vertex at (1, 4) and passes through the points (2, 37) and (−1, 136). What is the value of \( f\left(-2\right) \)\( -f\left(0\right) \)?
原库参考解析
2023年5月练习卷(易) · 原库模块 1 · Q8作答 ↗
顶点・对称轴与最值挑战

The graph of the quadratic function y=f(x) in the xy-plane intersects the x-axis when x=39 and when x=p, where p is a constant. The maximum value of y=f(x) occurs at the point (14, m), where m is a constant. What is the value of p?
原库参考解析
2023年6月A卷 · 原库模块 2 · Q14作答 ↗
顶点・对称轴与最值挑战

The function g is a quadratic function. In the xy-plane, the graph of y=g(x) has a vertex at (-1, -4) and passes through the points (-2, -43) and (1, -160). What is the value of g(0)-g(2)?
原库参考解析
2023年6月A卷 · 原库模块 2 · Q17作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

\( f\left(x\right)=\left(x-65\right)\left(x-67\right) \) 
The function  f  is defined by the given equation. For what value of x does  f (x) reach its minimum?
原库参考解析
2024年5月北美B卷 · 原库模块 1 · Q16作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

The town of Fillmore is planning its annual fireworks show. The equation \( y=-16\left(x-6.8\right)^2+740 \)  gives the estimated height y, in feet, of a type of firework x seconds after it is launched into the air. Which of the following is the best interpretation of the vertex of the graph of the equation in the xy-plane?
原库参考解析
2024年6月北美A卷 · 原库模块 1 · Q14作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

The equation \( y=-4.9\left(x-8.8\right)^2+11,900 \) gives the estimated height above ground, y, in meters, of a plane, where x is the number of seconds since it started a parabolic maneuver. If this equation is graphed in the xy-plane, which of the following is the best interpretation of the vertex of the graph?
原库参考解析
2024年8月北美B卷 · 原库模块 1 · Q17作答 ↗
顶点・对称轴与最值挑战

\( p\left(x\right)=2x^2+12x+19 \) 
What is the minimum value of the given function?
原库参考解析
2024年8月北美B卷 · 原库模块 2 · Q15作答 ↗