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一元二次方程求最小值与最大值的公式是哪个

2025-11-05 21:23:38

问题描述:

一元二次方程求最小值与最大值的公式是哪个,卡了三天了,求给个解决办法!

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2025-11-05 21:23:38

一元二次方程求最小值与最大值的公式是哪个】在数学中,一元二次方程的形式为:

$$ ax^2 + bx + c = 0 $$

其中 $ a \neq 0 $。这类方程的图像是一个抛物线,根据系数 $ a $ 的正负,抛物线开口方向不同,从而决定了函数有最大值或最小值。

对于一元二次函数 $ y = ax^2 + bx + c $,我们可以通过一些公式来快速找到它的最小值或最大值。

一、一元二次函数的极值点

一元二次函数的图像是一条抛物线,其顶点就是函数的最大值或最小值点。顶点的横坐标可以通过以下公式计算:

$$

x = -\frac{b}{2a}

$$

将这个 $ x $ 值代入原函数,即可得到对应的函数值,即为该函数的最小值或最大值。

二、判断最大值或最小值的方法

- 当 $ a > 0 $ 时,抛物线开口向上,函数有最小值。

- 当 $ a < 0 $ 时,抛物线开口向下,函数有最大值。

三、总结公式

项目 公式 说明
顶点横坐标 $ x = -\frac{b}{2a} $ 求极值点的横坐标
极值(最小值或最大值) $ y = a\left(-\frac{b}{2a}\right)^2 + b\left(-\frac{b}{2a}\right) + c $ 将 $ x $ 代入原函数计算极值
或简化为 $ y = c - \frac{b^2}{4a} $ 更简洁的表达方式

四、实例分析

假设有一个一元二次函数:

$$ y = 2x^2 - 4x + 1 $$

- 系数 $ a = 2 $,$ b = -4 $,$ c = 1 $

- 顶点横坐标:

$$

x = -\frac{-4}{2 \times 2} = \frac{4}{4} = 1

$$

- 极值:

$$

y = 2(1)^2 - 4(1) + 1 = 2 - 4 + 1 = -1

$$

- 因为 $ a > 0 $,所以这是最小值。

五、结论

一元二次方程的最小值或最大值可以通过以下步骤确定:

1. 找到顶点的横坐标:$ x = -\frac{b}{2a} $

2. 计算对应的函数值:$ y = c - \frac{b^2}{4a} $

3. 根据 $ a $ 的正负判断是最大值还是最小值

这些公式不仅适用于求解最值问题,也常用于优化问题和实际应用中。

表格总结:

项目 公式 说明
顶点横坐标 $ x = -\frac{b}{2a} $ 求极值点的横坐标
极值 $ y = c - \frac{b^2}{4a} $ 最小值或最大值
判断方法 若 $ a > 0 $,则为最小值;若 $ a < 0 $,则为最大值 根据开口方向判断

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