求解二次函数顶点式的极值,首先需要将二次函数转化为顶点式。一般二次函数的一般式为 \(y = ax^2 + bx + c\)(其中 \(a \neq 0\))。以下是求解极值的步骤:
1. 配方:将一般式 \(y = ax^2 + bx + c\) 转化为顶点式 \(y = a(x - h)^2 + k\)。具体操作如下:
- 提取二次项系数 \(a\):\(y = a(x^2 + \frac{b}{a}x) + c\)。
- 完全平方:\(\frac{b}{2a}x^2 + \frac{b}{2a}x + \frac{b^2}{4a^2} - \frac{b^2}{4a^2}\)。
- 合并同类项:\(y = a(x + \frac{b}{2a})^2 - \frac{b^2}{4a} + c\)。
- 整理得到顶点式:\(y = a(x - h)^2 + k\),其中 \(h = -\frac{b}{2a}\),\(k = -\frac{b^2}{4a} + c\)。
2. 确定顶点坐标:根据顶点式 \(y = a(x - h)^2 + k\),顶点坐标为 \((h, k)\)。
3. 求解极值:
- 当 \(a > 0\) 时,函数开口向上,顶点为最小值点,极小值为 \(k\)。
- 当 \(a < 0\) 时,函数开口向下,顶点为最大值点,极大值为 \(k\)。
通过以上步骤,即可求得二次函数顶点式的极值。
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