已知二次函数y=(x−h)2+1(hy{=}(x{-}h)^{2}{+}1(h为常数)),在自变量xx的值满足1⩽x⩽31{\leqslant }x{\leqslant }3的情况下,与其对应的函数值yy的最小值为55,则hh的值为()({ })
A. 11或−5{-}5
B. −1{-}1或55
C. 11或−3{-}3
D. 11或33

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完整解法

1. 确定二次函数在给定区间取得最小值的位置与对称轴的关系

已知二次函数 y=(x−h)2+1y=(x-h)^2+1 的图象开口向上,其顶点坐标为 (h,1)(h, 1)。由于当 x=hx=h 时,该函数的最小值为 11;而在限制区间 1⩽x⩽31 \leqslant x \leqslant 3 内对应的函数最小值是 5>15 > 1,所以对称轴 x=hx=h 不能在区间 [1,3][1, 3] 内。因此,h<1h < 1 或 h>3h > 3。

2. 分析第一种情况(对称轴在区间左侧)并求解 $h$

若 h<1h < 1,当 1⩽x⩽31 \leqslant x \leqslant 3 时,对称轴 x=hx=h 在区间的左侧。根据二次函数的性质,在对称轴右侧函数单调递增,故当 x=1x=1 时,yy 取得最小值 55。代入得:
(1−h)2+1=5(1-h)^2+1=5
(1−h)2=4(1-h)^2=4
解得 h=−1h=-1 或 h=3h=3。因为限制条件为 h<1h < 1,故舍去 h=3h=3,所以 h=−1h=-1。

3. 分析第二种情况(对称轴在区间右侧)并求解 $h$

若 h>3h > 3,当 1⩽x⩽31 \leqslant x \leqslant 3 时,对称轴 x=hx=h 在区间的右侧。根据二次函数的性质,在对称轴左侧函数单调递减,故当 x=3x=3 时,yy 取得最小值 55。代入得:
(3−h)2+1=5(3-h)^2+1=5
(3−h)2=4(3-h)^2=4
解得 h=5h=5 或 h=1h=1。因为限制条件为 h>3h > 3,故舍去 h=1h=1,所以 h=5h=5。

4. 得出最终结论

综上所述,hh 的值为 −1-1 或 55。
结合选项,应选:B。

答案

B

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