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・对称轴与最值挑战

Function \( f \) is a quadratic function. The graph of \( y=f(x) \)  in the xy-plane has a vertex at (4, -6), contains the point (3, -8) , and has a y-intercept at  (0, a) . The graph of \( y=5·f(x) \) has a y-intercept at (0, b). What is the positive difference between a and b?
原库参考解析
2025年6月美国A卷 · 原库模块 2 · Q20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
2025年6月美国B卷 · 原库模块 1 · Q16作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

The function \( f(x)=\frac{1}{9}(x-6)^2+3 \)   gives a toy car’s height above the ground \( f(x) \), 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 \( y=f(x) \) in the xy-plane?
原库参考解析
2025年6月美国B卷 · 原库模块 1 · Q4作答 ↗
顶点・对称轴与最值挑战

g(x)=(36-2x)(10+2x)
The function g is defined by the given equation. For what value of x does g(x) reach its maximum?

原库参考解析
2025年9月国际A卷 · 原库模块 2 · Q6作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

\( f\left(x\right)=x^2-12x+30 \) 
What is the minimum value of the given function?
原库参考解析
2025年10月国际A卷 · 原库模块 1 · Q16作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

题目图表
The graph of the quadratic function \( f \) is shown, where \( y=f(x) \). What is the vertex of the graph?
原库参考解析
2025年10月国际B卷 · 原库模块 1 · Q2作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

\( f(x)=10(x^2+47) \) 
What is the minimum value of the given function?
原库参考解析
2025年11月国际B卷 · 原库模块 1 · Q16作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

\( f(x)=4x^2+16x+22 \) 
The function \( f \) is defined by the given equation. The function h is defined by \( h(x)=f(x)+9 \). What is the minimum value of \( h(x) \)?
原库参考解析
2025年12月国际A卷 · 原库模块 1 · Q19作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

\( f(x)=3x^2+12x+21 \) 
The function \( f \) is defined by the given equation. The function h is defined by \( h(x)=f(x)+6 \). What is the minimum value of \( h(x) \)?
原库参考解析
2026年3月国际B卷 · 原库模块 1 · Q19作答 ↗
顶点・对称轴与最值挑战

\( f(x)=(2x-15)(2x+7) \) 
What is the minimum value of the given function?

原库参考解析
2026年5月国际B卷(易) · 原库模块 2 · Q21作答 ↗
顶点・对称轴与最值挑战

The function \( f \) is a quadratic function. In the xy-plane, the graph of \( y=f(x) \) has a vertex at (1, 9) and passes through the points (2, 52) and (-1, 181). What is the value of \( f(−2)−f(0) \)?
原库参考解析
2026年5月国际B卷(易) · 原库模块 2 · Q22作答 ↗
顶点・对称轴与最值进阶

\( f(x)=10\left(x^2+33\right) \) 
What is the minimum value of the given function?
参考答案
2026年6月国际B卷 · 原库模块 1 · Q20作答 ↗