第2章 第4节 二次函数与幂函数
2017数学(理)一轮教学案:第二章第4讲 二次函数与幂函数
第4讲二次函数与幂函数考纲展示命题探究1二次函数解析式的三种形式(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0).(2)顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0),其中(h,k)为抛物线顶点坐标.(3)两点式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),其中x1,x2是抛物线与x 轴交点的横坐标.2二次函数的图象与性质y min=4ac-b24a y max=4ac-b24a注意点解决二次函数问题应用数形结合思想二次函数、一元二次方程和一元二次不等式统称为三个“二次”.它们常结合在一起,而二次函数又是其核心.因此,利用二次函数的图象数形结合是探求这类问题的基本策略.1.思维辨析(1)形如y=ax2+bx+c的函数一定是二次函数.()(2)二次函数y=ax2+bx+c,x∈R,不可能是偶函数.()(3)二次函数y=ax2+bx+c,x∈[m,n]的最值一定是4ac-b24a.()(4)若函数f(x)=(k2-1)x2+2x-3在(-∞,2)上单调递增,则k=±22.()(5)已知f(x)=x2-4x+5,x∈[0,3),则f(x)max=f(0)=5,f(x)min=f(3)=2.()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2.已知函数f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1].若f(x)有最小值-2,则f(x)的最大值为()A.-1 B.0C.1 D.2答案 C解析函数f(x)=-x2+4x+a的对称轴为直线x=2,开口向下,f(x)=-x2+4x+a在[0,1]上单调递增,则当x=0时,f(x)的最小值为f(0)=a=-2;当x=1时,f(x)的最大值为f(1)=3+a=3-2=1,选C.3.(1)已知关于x的不等式x2-ax+2a>0在R上恒成立,则实数a 的取值范围是________.(2)已知f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数,且其定义域为[a -1,2a ],则y =f (x )的值域为______.答案 (1)(0,8) (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,3127 解析 (1)由题意知,Δ=(-a )2-8a <0,解得0<a <8. (2)∵f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数, ∴其定义域[a -1,2a ]关于原点对称, ∴即a -1=-2a ,∴a =13, ∵f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数, 即f (-x )=f (x ),∴b =0,∴f (x )=13x 2+1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23,23,其值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪⎪1≤y ≤3127.[考法综述] 高考中以考查二次函数的图象、单调性、最值为主,有二次不等式恒成立问题以及二次方程根的分布问题等.命题法 二次函数的图象及性质的应用典例 (1)如图是二次函数y =ax 2+bx +c 图象的一部分,图象过点A (-3,0),对称轴为x =-1.给出下面四个结论:①b 2>4ac ;②2a -b =1;③a -b +c =0;④5a <b .其中正确的是( ) A .②④ B .①④ C .②③D .①③(2)已知对任意的a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值总大于0,则x 的取值范围是( )A .1<x <3B .x <1或x >3C .1<x <2D .x <2或x >3[解析] (1)因为图象与x 轴有两个交点,所以b 2-4ac >0,即b 2>4ac ,①正确;对称轴为x =-1,即-b2a =-1,2a -b =0,②错误; 结合图象,当x =-1时,y >0,即a -b +c >0,③错误; 由对称轴为x =-1知,b =2a .又函数图象开口向下,所以a <0,所以5a <2a ,即5a <b ,④正确.(2)f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a =(x -2)a +(x 2-4x +4).记g (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),由题意可得⎩⎨⎧g (-1)>0,g (1)>0,即⎩⎨⎧g (-1)=x 2-5x +6>0,g (1)=x 2-3x +2>0,解得x <1或x >3.故选B.[答案] (1)B (2)B【解题法】 二次函数问题的求解策略(1)二次函数的最值问题一般先配方,通过对称轴,开口方向等特征求得,有时需要讨论,如动轴定区间问题和定轴动区间问题.(2)与二次函数图象有关的问题采用数形结合的方法,需尽量规范作图,尤其是图象的开口方向、顶点、对称轴及与两坐标轴的交点要标清楚.1.如果函数f (x )=12(m -2)x 2+(n -8)x +1(m ≥0,n ≥0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递减,那么mn 的最大值为( ) A .16 B .18C .25 D.812答案 B解析 由已知得f ′(x )=(m -2)x +n -8,又对任意的x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,f ′(x )≤0,所以⎩⎨⎧f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤0f ′(2)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,n ≥0m +2n ≤182m +n ≤12,画出该不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,令mn =t ,则当n =0时,t =0,当n ≠0时,m =tn .由线性规划的相关知识知,只有当直线2m +n =12与曲线m =tn 相切时,t 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧-t n 2=-126-12n =tn,解得n =6,t =18,所以(mn )max =18,选B.2.已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( )A .a >0,4a +b =0B .a <0,4a +b =0C .a >0,2a +b =0D .a <0,2a +b =0答案 A解析 由f (0)=f (4)得f (x )=ax 2+bx +c 的对称轴为x =-b2a =2,∴4a +b =0,又f (0)>f (1),∴f (x )先减后增,∴a >0,选A.3.两个二次函数f (x )=ax 2+bx +c 与g (x )=bx 2+ax +c 的图象可能是( )答案 D解析 函数f (x )图象的对称轴为x =-b2a ,函数g (x )图象的对称轴为x =-a 2b ,显然-b 2a 与-a2b 同号,故两个函数图象的对称轴应该在y 轴的同侧,只有D 满足.故选D.4.若函数f (x )=cos2x +a sin x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2上是减函数,则a 的取值范围是________.答案 (-∞,2]解析 f (x )=cos2x +a sin x =1-2sin 2x +a sin x ,令t =sin x ,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2,则t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,原函数化为y =-2t 2+at +1,由题意及复合函数单调性的判定可知y =-2t 2+at +1在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上是减函数,结合抛物线图象可知,a 4≤12,所以a ≤2.5.已知函数f (x )=-x 2+2ax +1-a 在x ∈[0,1]时有最大值2,则a 的值为________.答案 2或-1解析 f (x )=-(x -a )2+a 2-a +1,在x ∈[0,1]时, 当a ≥1时,f (x )max =f (1)=a ; 当0<a <1时,f (x )max =f (a )=a 2-a +1; 当a ≤0时,f (x )max =f (0)=1-a .根据已知条件得,⎩⎨⎧a ≥1,a =2或⎩⎨⎧0<a <1,a 2-a +1=2或⎩⎨⎧a ≤0,1-a =2.解得a =2或a =-1.6.对于c >0,当非零实数a ,b 满足4a 2-2ab +4b 2-c =0且使|2a +b |最大时,3a -4b +5c 的最小值为________.答案 -2解析 设2a +b =t ,则2a =t -b ,由已知得关于b 的方程(t -b )2-b (t -b )+4b 2-c =0有解,即6b 2-3tb +t 2-c =0有解.故Δ=9t 2-24(t 2-c )≥0,所以t 2≤85c ,所以|t |max =210c 5,此时c =58t 2,b =14t ,2a =t -b =3t4,所以a =3t 8.故3a -4b +5c =8t -16t +8t 2=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2-1t=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -122-2≥-2. 7.已知函数f (x )=|x 2+3x |,x ∈R .若方程f (x )-a |x -1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为________.答案 (0,1)∪(9,+∞)解析 在同一坐标系中分别作出函数f (x )与y =a |x -1|的图象,由图知,当a =0时,两函数的图象只有2个交点,当a <0时,两图象没有交点,故必有a >0.若曲线y =-x 2-3x (-3≤x ≤0)与直线y =-a (x -1)(x ≤1)相切,联立方程得x 2+(3-a )x +a =0,则由Δ=0得a =1(a =9舍去),因此当0<a <1时,f (x )的图象与y =a |x -1|的图象有4个交点;若曲线y =x 2+3x (x >0)与直线y =a (x -1)(x >1)相切,联立方程得x 2+(3-a )x +a =0,则由Δ=0可得a =9(a =1舍去),因此当a >9时,f(x)的图象与y=a|x-1|的图象有4个交点,故当方程有4个互异实数根时,实数a的取值范围是(0,1)∪(9,+∞).1幂函数的定义一般地,形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数.2五种幂函数图象的比较3幂函数的性质比较注意点α的大小对幂函数图象的影响幂函数在第一象限的图象中,以直线x=1为分界,当0<x<1时,α越大,图象越低(即图象越靠近x轴,可记为“指大图低”);当x>1时,α越大,图象越高(即图象离x轴越远,不包含y=x0).1.思维辨析(1)函数y=2x 12是幂函数.()(2)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.()(3)当n<0时,幂函数y=x n是定义域上的减函数.()(4)当n>0时,幂函数y=x n是定义域上的增函数.()(5)幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0).()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2.当x∈(1,+∞)时,下列函数中图象全在直线y=x下方的增函数是()A.y=x 12B.y=x2C.y=x3D.y=x-1答案 A解析y=x2,y=x3在x∈(1,+∞)时,图象不在直线y=x下方,排除B、C,而y=x-1是(-∞,0),(0,+∞)上的减函数.3.已知f (x )=x 12,若0<a <b <1,则下列各式中正确的是( )A .f (a )<f (b )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a <f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1bB .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a <f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b <f (b )<f (a )C .f (a )<f (b )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b <f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1aD .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a <f (a )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b <f (b )答案 C解析 因为函数f (x )=x 12 在(0,+∞)上是增函数,又0<a <b <1b <1a ,故选C.[考法综述] 考查幂函数的概念、图象及性质,以及利用幂函数性质求参数范围,有时会结合指数、对数比较大小,难度不大.命题法 幂函数的图象及性质的应用典例 (1)在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a (x >0),g (x )=log a x 的图象可能是( )(2)若a =⎝ ⎛⎭⎪⎫12 23 ,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫15 23 ,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫12 13,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <a <bC .b <c <aD .b <a <c[解析] (1)因为a >0,所以f (x )=x a 在(0,+∞)上为增函数,故A 不符合;在B 中,由f (x )的图象知a >1,由g (x )的图象知0<a <1,矛盾,故B 不符合;在C 中,由f (x )的图象知0<a <1,由g (x )的图象知a >1,矛盾,故C 不符合;在D 中,由f (x )的图象知0<a <1,由g (x )的图象知0<a <1,相符.(2)因为y =x 23 在第一象限内是增函数,所以a =⎝ ⎛⎭⎪⎫12 23 >b =⎝ ⎛⎭⎪⎫15 23 ,因为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 是减函数,所以a =⎝ ⎛⎭⎪⎫12 23 <c =⎝ ⎛⎭⎪⎫12 13,所以b <a <c .[答案] (1)D (2)D【解题法】 幂函数的图象与性质问题的解题策略 (1)关于图象辨识问题,关键是熟悉各类幂函数的图象特征,如过特殊点、凹凸性等.(2)关于比较幂值大小问题,结合幂值的特点利用指数幂的运算性质化成同指数幂,选择适当的幂函数,借助其单调性进行比较或应用.1.若幂函数f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎪⎫3,33,则其定义域为( )A .{x |x ∈R ,且x >0}B .{x |x ∈R ,且x <0}C .{x |x ∈R ,且x ≠0}D .R答案 A解析 设f (x )=x α,∴3α=33,α=-12,f (x )=x -12, ∴其定义域为{x |x >0},选A 项.2.下面给出4个幂函数的图象,则图象与函数的大致对应是( )A .①y =x 13 ,②y =x 2,③y =x 12,④y =x -1 B .①y =x 3,②y =x 2,③y =x 12,④y =x -1C .①y =x 2,②y =x 3,③y =x 12,④y =x -1 D .①y =x 13 ,②y =x 12,③y =x 2,④y =x -1 答案 B解析 ②的图象关于y 轴对称,②应为偶函数,故排除选项C 、D.①由图象知,在第一象限内,图象下凸,递增的较快,所以幂函数的指数大于1,故排除A.选B.3.若f (x )=x 23 -x - 12,则满足f (x )<0的x 的取值范围是________.答案 (0,1)解析 令y 1=x 23 ,y 2=x - 12 ,则f (x )<0即为y 1<y 2.函数y 1=x 23,y 2=x - 12 的图象如图所示,由图象知:当0<x <1时,y 1<y 2,所以满足f (x )<0的x 的取值范围是(0,1).4.已知幂函数f (x )=(m 2-m -1)·x -5m -3在(0,+∞)上是增函数,则m =________.答案 -1 解析由已知得⎩⎨⎧m 2-m -1=1,-5m -3>0,解得m =-1.已知x ∈[-1,1]时,f (x )=x 2-ax +a2>0恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(0,2)B .(2,+∞)C .(0,+∞)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,2[错解][正解] 二次函数图象开口向上,对称轴为x =a2,又x ∈[-1,1]时,f (x )=x 2-ax +a2>0恒成立,即f (x )最小值>0.①当a 2≤-1,即a ≤-2时,f (-1)=1+a +a 2>0,解得a >-23,与a ≤-2矛盾;②当a 2≥1,即a ≥2时,f (1)=1-a +a2>0,解得a <2,与a ≥2矛盾;③当-1<a2<1,即-2<a <2时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=14a 2-12a 2+a 2>0,解得0<a <2.综上得实数a 的取值范围是(0,2).[答案] A [心得体会]………………………………………………………………………………………………时间:60分钟基础组1.[2016·冀州中学周测]已知幂函数f (x )=(n 2+2n -2)x n2-3n(n ∈Z )的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,则n 的值为( )A .-3B .1C .2D .1或2答案 B解析 由于f (x )为幂函数,所以n 2+2n -2=1,解得n =1或n =-3,经检验只有n =1适合题意,故选B.2.[2016·冀州中学热身]若函数f (x )=x 2+bx +c 的图象的顶点在第四象限,则函数f ′(x )的图象是( )答案 A解析 函数f (x )=x 2+bx +c 图象的顶点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-b 2,4c -b 24,则-b 2>0.f ′(x )=2x +b ,令f ′(x )=0,得x =-b2>0,即导函数f ′(x )的图象与x 轴的交点位于x 轴正半轴上,且斜率为正,故选A.3.[2016·枣强中学周测]定义域为R 的函数f (x )满足f (x +1)=2f (x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=x 2-x ,则当x ∈[-2,-1]时,f (x )的最小值为( )A .-116B .-18 C .-14 D .0答案 A解析 设x ∈[-2,-1],则x +2∈[0,1],则f (x +2)=(x +2)2-(x +2)=x 2+3x +2,又f (x +2)=f [(x +1)+1]=2f (x +1)=4f (x ),∴f (x )=14(x 2+3x +2)∴当x =-32时,取到最小值为-116.4. [2016·冀州中学预测]对任意实数a ,b 定义运算“⊗”:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧b ,a -b ≥1,a ,a -b <1.设f (x )=(x 2-1)⊗(4+x ),若函数y =f (x )+k 的图象与x 轴恰有三个不同交点,则k 的取值范围是( )A .(-2,1)B .[0,1]C .[-2,0)D .[-2,1)答案 D解析 解不等式x 2-1-(4+x )≥1,得x ≤-2或x ≥3.所以f (x )=⎩⎨⎧x +4,x ∈(-∞,-2]∪[3,+∞),x 2-1,x ∈(-2,3).其图象如下图实线所示,由图可知,当-2≤k <1时,函数y =f (x )+k 的图象与x 轴恰有三个不同交点,故选D.5.[2016·衡水中学期末]幂函数f (x )=x α的图象过点(2,4),那么函数f (x )的单调递增区间是( )A .(-2,+∞)B .[-1,+∞)C .[0,+∞)D .(-∞,-2)答案 C解析 因为函数过点(2,4),所以4=2α,α=2,故f (x )=x 2,单调增区间为[0,+∞),选C.6.[2016·武邑中学期中]设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R ),若a =c ,则函数f (x )的图象不可能是( )答案 D解析 由A 、B 、C 、D 四个选项知,图象与x 轴均有交点,记两个交点的横坐标分别为x 1,x 2,若只有一个交点,则x 1=x 2.因为a =c ,所以x 1x 2=ca =1,比较四个选项,可知选项D 的x 1<-1,x 2<-1,所以D 不满足.故选D.7. [2016·衡水中学期中]已知函数f (x )=a sin x -12cos2x +a -3a +12(a ∈R ,a ≠0),若对任意x ∈R 都有f (x )≤0,则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,0 B .[-1,0)∪(0,1] C .(0,1] D .[1,3]答案 C解析 化简函数得f (x )=sin 2x +a sin x +a -3a .令t =sin x (-1≤t ≤1),则g (t )=t 2+at +a -3a ,问题转化为使g (t )在[-1,1]上恒有g (t )≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=1-3a ≤0,g (1)=1+2a -3a ≤0,解得0<a ≤1,故选C.8.[2016·枣强中学猜题]若二次函数f (x )满足f (x +1)-f (x )=2x ,且f (0)=1,则f (x )的表达式为( )A .f (x )=-x 2-x -1B .f (x )=-x 2+x -1C .f (x )=x 2-x -1D .f (x )=x 2-x +1答案 D解析 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由题意得 故⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,a +b =0,c =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1,c =1,则f (x )=x 2-x +1.故选D.9.[2016·衡水中学月考]“a =1”是“函数f (x )=x 2-4ax +3在区间[2,+∞)上为增函数”的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件答案 B解析 函数f (x )=x 2-4ax +3在区间[2,+∞)上为增函数,则满足对称轴--4a2=2a ≤2,即a ≤1,所以“a =1”是“函数f (x )=x 2-4ax +3在区间[2,+∞)上为增函数”的充分不必要条件.10.[2016·武邑中学周测]已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 满足条件:①f (3-x )=f (x );②f (1)=0;③对任意实数x ,f (x )≥14a -12恒成立. 则其解析式为f (x )=________. 答案 x 2-3x +2解析 依题意可设f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+k ,由f (1)=14a +k =0,得k =-14a , 从而f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-a 4≥14a -12恒成立,则-a 4≥14a -12,且a >0,即14a +a 4-12≤0,即a 2-2a +14a ≤0,且a >0,∴a =1. 从而f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-14=x 2-3x +2. 11.[2016·冀州中学月考]已知二次函数图象的对称轴为x =-2,截x 轴所得的弦长为4,且过点(0,-1),求函数的解析式. 解 ∵二次函数图象的对称轴为x =-2,∴可设所求函数的解析式为f (x )=a (x +2)2+b .∵二次函数f (x )的图象截x 轴所得的弦长为4,∴f (x )过点(-2+2,0)和(-2-2,0).又二次函数f (x )的图象过点(0,-1),∴⎩⎨⎧4a +b =02a +b =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12b =-2.∴f (x )=12(x +2)2-2.即f (x )=12x 2+2x -1.12.[2016·衡水中学周测]已知函数f (x )=ax 2-2ax +2+b (a ≠0)在区间[2,3]上有最大值5,最小值2.(1)求a ,b 的值;(2)若b <1,g (x )=f (x )-2m x 在[2,4]上单调,求m 的取值范围. 解 (1)f (x )=a (x -1)2+2+b -a .①当a >0时,f (x )在[2,3]上为增函数,故⎩⎨⎧ f (3)=5,f (2)=2,∴⎩⎨⎧ 9a -6a +2+b =5,4a -4a +2+b =2,∴⎩⎨⎧a =1,b =0.②当a <0时,f (x )在[2,3]上为减函数,故⎩⎨⎧f (3)=2,f (2)=5,∴⎩⎨⎧9a -6a +2+b =2,4a -4a +2+b =5,∴⎩⎨⎧a =-1,b =3.∴a =1,b =0或a =-1,b =3. (2)∵b <1,∴a =1,b =0,即f (x )=x 2-2x +2,g (x )=x 2-2x +2-2m x =x 2-(2+2m )x +2. 若g (x )在[2,4]上单调,则2+2m 2≤2或2m +22≥4,∴2m ≤2或2m ≥6,即m ≤1或m ≥log 26.故m 的取值范围是(-∞,1]∪[log 26,+∞).能力组13.[2016·枣强中学一轮检测]已知函数f (x )=(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,则f (x )在区间(-5,-3)上( )A .先减后增B .先增后减C .单调递减D .单调递增答案 D解析 当m =1时,f (x )=2x +3不是偶函数;当m ≠1时,f (x )为二次函数,要使其为偶函数,则其对称轴应为y 轴,故需m =0,此时f (x )=-x 2+3,其图象的开口向下,所以函数f (x )在(-5,-3)上单调递增,故选D.14.[2016·武邑中学模拟]函数f (x )=ax 2+ax -1在R 上恒满足f (x )<0,则a 的取值范围是( )A .a ≤0B .a <-4C .-4<a <0D .-4<a ≤0答案 D解析 当a =0时,f (x )=-1在R 上恒有f (x )<0; 当a ≠0时,∵f (x )在R 上恒有f (x )<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <0a 2+4a <0,∴-4<a <0. 综上可知:-4<a ≤0.15.[2016·冀州中学预测]当0<x <1时,函数f (x )=x ,g (x )=x ,h (x )=x -2的大小关系是________.答案 h (x )>g (x )>f (x )解析 如图所示为函数f (x ),g (x ),h (x )在(0,1)上的图象,由此可知,h (x )>g (x )>f (x ).16.[2016·枣强中学周测]是否存在实数a ,使函数f (x )=x 2-2ax +a 的定义域为[-1,1]时,值域为[-2,2]?若存在,求a 的值;若不存在,说明理由.解 f (x )=(x -a )2+a -a 2.当a <-1时,f (x )在[-1,1]上为增函数,∴⎩⎨⎧f (-1)=1+3a =-2,f (1)=1-a =2⇒a =-1(舍去);当-1≤a ≤0时,⎩⎨⎧f (a )=a -a 2=-2,f (1)=1-a =2⇒a =-1;当0<a ≤1时,⎩⎨⎧f (a )=a -a 2=-2,f (-1)=1+3a =2⇒a 不存在;当a >1时,f (x )在[-1,1]上为减函数,∴⎩⎨⎧f (-1)=1+3a =2,f (1)=1-a =-2⇒a 不存在.综上可得a =-1.。
高三数学一轮总复习第二章函数导数及其应用2.4二次函数与幂函数课件
解析:(1)由于 f(x)有两个零点 0 和-2, 所以可设 f(x)=ax(x+2)(a≠0)。 这时 f(x)=ax(x+2)=a(x+1)2-a, 由于 f(x)有最小值-1,
所以必有-a>a0=,-1, 解得 a=1。 因此 f(x)的解析式是 f(x)=x(x+2)=x2+2x。
25
(2)若 g(x)与 f(x)图象关于原点对称,求 g(x)解析式。 解析:(2)设点 P(x,y)是函数 g(x)图象上任一点,它关于原点对称的点 P′(-x, -y)必在 f(x)图象上, 所以-y=(-x)2+2(-x), 即-y=x2-2x,y=-x2+2x, 故 g(x)=-x2+2x。
解析:因为函数 f(x)=4x2-mx+5 的单调递增区间为m8 ,+∞,所以m8 ≤2,即 m≤16。
答案:(-∞,16]
16
5.设函数 f(x)=mx2-mx-1,若 f(x)<0 的解集为 R,则实数 m 的取值范围是 __________。
m<0, 解析:当 m=0 时,显然成立;当 m≠0 时,Δ=-m2+4m<0, 解得-4<m <0。 综上可知,实数 m 的取值范围是(-4,0]。 答案:(-4,0]
26
►名师点拨 二次函数解析式的求法 根据已知条件确定二次函数解析式,一般用待定系数法,选择规律如下: (1)已知三个点坐标,宜选用一般式; (2)已知顶点坐标、对称轴、最大(小)值等,宜选用顶点式; (3)已知图象与 x 轴两交点坐标,宜选用两根式。
27
通关特训 2 已知二次函数 f(x)同时满足条件: (1)f(1+x)=f(1-x); (2)f(x)的最大值为 15; (3)f(x)=0 的两根平方和等于 17。 求 f(x)的解析式。 解析:依条件, 设 f(x)=a(x-1)2+15 (a<0), 即 f(x)=ax2-2ax+a+15。 令 f(x)=0,即 ax2-2ax+a+15=0, ∴x1+x2=2,x1x2=1+1a5。 x21+x22=(x1+x2)2-2x1x2=4-21+1a5=2-3a0=17, ∴a=-2,∴f(x)=-2x2+4x+13。
高考数学一轮复习第二章函数导数及其应用第四节二次函数与幂函数学案理新人教A版
第四节 二次函数与幂函数2019考纲考题考情1.幂函数(1)定义:一般地,函数y =x α叫做幂函数,其中底数x 是自变量,α是常数。
(2)幂函数的图象比较:2.二次函数 (1)解析式:一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)。
顶点式:f (x )=a (x -h )2+k (a ≠0)。
两根式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0)。
(2)图象与性质:与二次函数有关的不等式恒成立的条件(1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧a >0,b 2-4ac <0;(2)ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧a <0,b 2-4ac <0;(3)a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ,a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min 。
一、走进教材1.(必修1P 79习题T 1改编)已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22,则k +α=( )A .12B .1C .32D .2 解析 因为f (x )=k ·x α是幂函数,所以k =1。
又f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫12α=22,所以α=12,所以k +α=1+12=32。
故选C 。
答案 C2.(必修1P 38B 组T 1改编)函数y =2x 2-6x +3,x ∈[-1,1],则y 的最小值为________。
解析 函数y =2x 2-6x +3=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-32的图象的对称轴为直线x =32>1,所以函数y =2x 2-6x +3在[-1,1]上为单调递减函数,所以y min =2-6+3=-1。
答案 -1 二、走近高考3.(2017·浙江高考)若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m ( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关解析 设x 1,x 2分别是函数f (x )在[0,1]上的最小值点与最大值点,则m =x 21+ax 1+b ,M =x 22+ax 2+b 。
高考数学大一轮总复习 第二章 函数、导数及其应用 2.4 二次函数与幂函数名师课件 文 北师大版
_奇__函__数____
__非__奇__非__偶_ __函__数_____
__奇__函__数___
函数
单调 性
y=x
y=x2
y=x3
在__(_-__∞__,__0_) _
_在__R_上__单___ 上__单__调__递__减__,_ _在__R__上__单__ 调__递__增___ 在__(_0_,__+__∞__)上_ _调__递__增____
2
D.
52-1,2
【解析】 因为函数 y=x21的定义域为[0,+∞), 且在定义域内为增函数,
所以不等式等价于 2mm2++m1≥-01,≥0, 2m+1>m2+m-1。
解 2m+1≥0,得 m≥-12;
- 解 m2+m-1≥0,得 m≤
25-1或 m≥
52-1。
解 2m+1>m2+m-1,得-1<m<2,
1
(2)幂函数 y=x,y=x2,y=x3,y=x2,y=x-1 的图像与性质
函数
y=x
定义域
R
值域
R
奇偶性 _奇__函__数____
y=x2 R
_{_y_|y_≥__0_}_
_偶__函__数Biblioteka __y=x3y=x-1
R
__{x_|_x_≥__0_}_ _{_x_|x_≠__0_}__
R
__{_y|_y_≥__0_} __{_y_|y_≠__0_}_
解析 正确。由幂函数的图像可知。
(6)关于
x
的不等式
ax2+bx+c>0
a>0, 恒成立的充要条件是b2-4ac<0。
( × )解析 错误。当 a=0,b=0,c>0 时也恒成立。ax2+bx+c>0(a≠0)恒
高考数学一轮复习第2章函数的概念及基本初等函数Ⅰ第4节二次函数与幂函数课件理新人教A版
第四节 二次函数与幂函数
栏
课 前 ·基 础 巩 固 1
目
导
课 堂 ·考 点 突 破 2
航
3 课 时 ·跟 踪 检 测
[最新考纲]
[考情分析]
[核心素养]
1.了解幂函数的概念.
2.结合函数 y=x,y=x2,y
幂函数一般不单独命题,常与指数、对数
=x3,y=1x,y=x12的图象,函数交汇命题;二次函数的图象与应用仍是 1.逻辑推理
(2)二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
图象
定义域 值域
(-∞,+∞) 4ac4-a b2,+∞
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
(-∞,+∞) -∞,4ac4-a b2
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
单调性
在-∞,-2ba上单调递减; 在 6 ___-__∞__,__-__2b_a__上单调递增; 在 5 ___-__2b_a_,__+__∞___上单调递 在-2ba,+∞上单调递减 增
考点二 二次函数的图象与性质 |题组突破|
4.如图是二次函数 y=ax2+bx+c 图象的一部分,图象过点 A(-3,0),对称轴为 x =-1.给出下面四个结论:①b2>4ac;②2a-b=1;③a-b+c=0;④5a<b.其中正确的 是( )
A.②④ B.①④ C.②③ D.①③
解析:选 B 因为图象与 x 轴交于两点,所以 b2-4ac>0,即 b2>4ac,①正确;对称 轴为 x=-1,即-2ba=-1,2a-b=0,②错误;结合图象知,当 x=-1 时,y>0,即 a -b+c>0,③错误;由对称轴为 x=-1 知,b=2a.又函数图象开口向下,所以 a<0,所 以 5a<2a,即 5a<b,④正确.故选 B.
第2章 函数概念与基本初等函数Ⅰ 第4节 幂函数与二次函数
知识诊断 基础夯实
ZHISHIZHENDUANJICHUHANGSHI
知识梳理 1.幂函数
(1)幂函数的定义 一般地,形如___y_=__x_α___的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数. (2)常见的五种幂函数的图象
索引
(3)幂函数的性质 ①幂函数在(0,+∞)上都有定义; ②当α>0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增; ③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.
索引
感悟提升
求二次函数的解析式,一般用待定系数法,其关键是根据已知条件恰当选择二 次函数解析式的形式,一般选择规律如下:
索引
训练1 (1)已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R),x∈R,若函数f(x)的最小值 为f(-1)=0,则f(x)=______x_2+___2_x_+__1. 解析 设函数f(x)的解析式为f(x)=a(x+1)2=ax2+2ax+a, 由已知f(x)=ax2+bx+1, 所以a=1,b=2a=2,故f(x)=x2+2x+1.
D.f(m+1)<0
索引
角度2 二次函数的单调性与最值
例3 (1)函数f(x)=ax2+(a-3)x+1在区间[-1,+∞)上单调递减,则实数a的取
值范围是( D )
A.[-3,0)
B.(-∞,-3]
C.[-2,0]
D.[-3,0]
解析 当a=0时,f(x)=-3x+1在[-1,+∞)上单调递减,满足题意. 当 a≠0 时,f(x)的对称轴为直线 x=3- 2aa,
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
索引
考试要求
1.了解幂函数的概念;结合函数 y=x,y=x2,y=x3,y=x12,y=1x的图象, 了解它们的变化情况;2.理解二次函数的图象和性质,能用二次函数、方程、 不等式之间的关系解决简单问题.
新课标2023版高考数学一轮总复习第2章函数第4节二次函数与幂函数教师用书
第四节 二次函数与幂函数考试要求:1.通过具体实例,结合y =x ,y =x -1,y =x 2,y =x 12,y =x 3的图象,理解它们的变化规律,了解幂函数.2.理解简单二次函数的图象和性质,能用二次函数、方程、不等式之间的关系解决简单问题.一、教材概念·结论·性质重现 1.幂函数的概念一般地,函数y =x α称为幂函数,其中α为常数.幂函数的特征(1)自变量x 处在幂底数的位置,幂指数α为常数. (2)x α的系数为1. (3)解析式只有一项. 2.常见的五种幂函数的图象3.幂函数的性质(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,因此在第一象限内都有图象,并且图象都通过点(1,1).(2)如果α>0,则幂函数的图象通过原点,并且在(0,+∞)上是增函数.(3)如果α<0,则幂函数在(0,+∞)上是减函数,且在第一象限内,当x 从右边趋向于原点时,图象在y 轴右方且无限逼近y 轴;当x 无限增大时,图象在x 轴上方且无限逼近x 轴.4.二次函数的图象与性质解析式f (x )=ax 2+bx +c (a >0) f (x )=ax 2+bx +c (a <0)图象定义域 R值域⎣⎢⎡⎭⎪⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,4ac -b 24a单调性在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b2a ,+∞上单调递增; 在⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-b 2a 上单调递减在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-b 2a 上单调递增;在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b2a ,+∞上单调递减奇偶性 当b =0时为偶函数,当b ≠0时为非奇非偶函数 顶点 ⎝⎛⎭⎪⎫-b 2a ,4ac -b 24a 对称性 图象关于直线x =-b2a成轴对称图形二次函数的单调性、最值与抛物线的开口方向和对称轴及给定区间的范围有关. (1)“ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立”的充要条件是“a >0且Δ<0”. (2)“ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立”的充要条件是“a <0且Δ<0”. 二、基本技能·思想·活动经验1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”. (1)函数y =2x 12是幂函数.( × )(2)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.( √ ) (3)当n <0时,幂函数y =x n是定义域上的减函数. ( × ) (4)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈R 不可能是偶函数.( × )2.已知幂函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,则f (2)=( ) A .14 B .4 C .22D . 2C 解析:设f (x )=x α,因为图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,所以f (4)=4α=12,解得α=-12,所以f (2)=2-12=22.3.二次函数f (x )的图象经过(0,3),(2,3)两点,且f (x )的最大值是5,则该函数的解析式是( )A .f (x )=2x 2-8x +11 B .f (x )=-2x 2+8x -1 C .f (x )=2x 2-4x +3D .f (x )=-2x 2+4x +3D 解析:二次函数f (x )的图象经过(0,3),(2,3)两点,则图象的对称轴为x =1.又由函数的最大值是5,可设f (x )=a (x -1)2+5(a ≠0).于是3=a +5,解得a =-2.故f (x )=-2(x -1)2+5=-2x 2+4x +3.故选D .4.(多选题)(2022·海南中学月考)若幂函数y =f (x )的图象经过点(3,27),则幂函数f (x )是( )A .奇函数B .偶函数C .增函数D .减函数AC 解析:设幂函数为f (x )=x α(α为常数),因为其图象经过点(3,27),所以27=3α,解得α=3,所以幂函数f (x )=x 3.因为f (x )的定义域为R ,且f (-x )=(-x )3=-x 3=-f (x ),所以f (x )是奇函数,又α=3>0,所以f (x )在R 上是增函数.5.已知函数y =2x 2-6x +3,x ∈[-1,1],则y 的最小值是__________.-1 解析:因为函数y =2x 2-6x +3的图象的对称轴为x =32>1,所以函数y =2x 2-6x+3在[-1,1]上单调递减.当x =1时,y 取得最小值,所以y min =2-6+3=-1.考点1 幂函数的图象和性质——基础性1.幂函数y =f (x )的图象经过点(3,3),则f (x )是( ) A .偶函数,且在区间(0,+∞)上是增函数 B .偶函数,且在区间(0,+∞)上是减函数 C .奇函数,且在区间(0,+∞)上是减函数 D .非奇非偶函数,且在区间(0,+∞)上是增函数D 解析:设幂函数f (x )=x a ,则f (3)=3a=3,解得a =12,所以f (x )=x 12=x ,是非奇非偶函数,且在区间(0,+∞)上是增函数.2.(2021·南昌月考)若幂函数y =(m 2-3m +3)·x m 2-m -2的图象不过原点,则( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =1B 解析:因为幂函数y =(m 2-3m +3)xm 2-m -2的图象不过原点,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2-m -2≤0,m 2-3m +3=1,解得m =1或2,符合题意.故选B .3.与函数y =x 12-1的图象关于x 轴对称的图象大致是( )B 解析:y =x 12的图象位于第一象限且函数图象是上升的,函数y =x 12-1的图象可看作由y =x 12的图象向下平移一个单位长度得到的(如选项A 中的图象所示).将y =x 12-1的图象关于x 轴对称后即为选项B .4.若(a +1)-2>(3-2a )-2,则a 的取值范围是___________.(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,23∪(4,+∞) 解析:因为(a +1)-2>(3-2a )-2,又f (x )=x -2为偶函数,且在(0,+∞)上单调递减, 所以⎩⎪⎨⎪⎧|a +1|<|3-2a |,a +1≠0,3-2a ≠0,解得a <23且a ≠-1或a >4.1.解决这类问题要优先考虑幂函数的定义以及解析式,然后结合幂函数的图象与性质来求解.2.有些题目,如第4题利用幂函数的推广性质以及函数有关性质共同得出结论.考点2 二次函数的解析式——综合性已知二次函数f (x )满足f (2)=-1,f (-1)=-1,且f (x )的最大值是8,求二次函数f (x )的解析式.解:(方法一:利用二次函数的一般式)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +c =-1,a -b +c =-1,4ac -b 24a =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =4,c =7.故f (x )=-4x 2+4x +7.(方法二:利用二次函数的顶点式)设f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0).因为f (2)=f (-1),所以抛物线的对称轴为x =2+-12=12.所以m =12.又根据题意函数有最大值8,所以n =8,所以y =f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+8.因为f (2)=-1,所以a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-122+8=-1,解得a =-4, 所以f (x )=-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+8=-4x 2+4x +7.(方法三:利用二次函数的零点式)由已知f (x )+1=0的两根为x 1=2,x 2=-1, 故可设f (x )+1=a (x -2)(x +1),a ≠0, 即f (x )=ax 2-ax -2a -1. 又函数有最大值y max =8,即4a-2a -1-a24a=8,解得a =-4.故f (x )=-4x 2+4x +7.求二次函数解析式的策略1.若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m ( ) A .与a 有关,且与b 有关 B .与a 有关,但与b 无关 C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关B 解析:设x 1,x 2分别是函数f (x )在[0,1]上的最小值点与最大值点, 则m =x 21+ax 1+b ,M =x 22+ax 2+b .所以M -m =x 22-x 21+a (x 2-x 1),显然与a 有关,与b 无关.2.(2022·青岛模拟)设a ,b 为不相等的实数,若二次函数f (x )=x 2+ax +b 满足f (a )=f (b ),则f (2)=( )A .7B .5C .4D .2C 解析:由f (x )=x 2+ax +b 可得函数f (x )图象的对称轴为直线x =-a2.又由a ≠b ,f (a )=f (b )得f (x )图象的对称轴为直线x =a +b 2,所以-a 2=a +b2,得2a +b =0,所以f (2)=4+2a +b =4.故选C .考点3 二次函数的图象和性质——应用性考向1 二次函数的图象应用(1)已知函数f (x )=ax 2-x -c ,且f (x )>0的解集为(-2,1),则函数y =f (-x )的图象为( )D 解析:因为函数f (x )=ax 2-x -c ,且f (x )>0的解集为(-2,1),所以-2,1是方程ax2-x -c =0的两根.把x =-2,1分别代入方程得⎩⎪⎨⎪⎧4a +2-c =0,a -1-c =0,联立解得a =-1,c=-2.所以f (x )=-x 2-x +2.所以函数y =f (-x )=-x 2+x +2,可知其图象开口向下,与x 轴的交点坐标分别为(-1,0)和(2,0).故选D .(2)对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)与二次函数y =(a -1)x 2-x 在同一坐标系内的图象可能是( )A 解析:若0<a <1,则y =log a x 在(0,+∞)上单调递减;y =(a -1)x 2-x 的图象开口向下,对称轴在y 轴左侧,排除C ,D .若a >1,则y =log a x 在(0,+∞)上单调递增,y =(a -1)x 2-x 的图象开口向上,且对称轴在y 轴右侧,因此B 不正确,只有A 满足.1.解决二次函数图象问题的基本方法 (1)排除法.抓住函数的特殊性质或特殊点.(2)讨论函数图象,依据图象特征,得到参数间的关系. 2.分析二次函数图象问题的要点一是看二次项系数的符号;二是看对称轴和顶点;三是看函数图象上的一些特殊点.从这三方面入手,能准确地判断出二次函数的图象.反之,也能从图象中得到如上信息.考向2 二次函数的单调性若函数f (x )=ax 2+(a -3)x +1在区间[-1,+∞)上单调递减,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,0)B .(-∞,-3]C .[-2,0]D .[-3,0]D 解析:当a =0时,f (x )=-3x +1在[-1,+∞)上单调递减,满足题意.当a ≠0时,f (x )的图象对称轴为x =3-a2a .由f (x )在[-1,+∞)上单调递减知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,3-a2a≤-1,解得-3≤a <0.综上,a 的取值范围为[-3,0].若函数f (x )=ax 2+(a -3)x +1的单调递减区间是[-1,+∞),则a =________. -3 解析:由题意知f (x )必为二次函数且a <0. 又3-a2a=-1,所以a =-3.利用二次函数的单调性解题时的注意点(1)对于二次函数的单调性,关键是看图象的开口方向与对称轴的位置.若开口方向或对称轴的位置不确定,则需要分类讨论.(2)利用二次函数的单调性比较大小,一定要将待比较的两数(或式)通过二次函数的图象的对称性转化到同一单调区间上比较.考向3 二次函数的最值已知函数f (x )=ax 2+2ax +1在区间[-1,2]上有最大值4,求实数a 的值.解:f (x )=a (x +1)2+1-a .①当a =0时,函数f (x )在区间[-1,2]上的值为常数1,不符合题意,舍去. ②当a >0时,函数f (x )在区间[-1,2]上单调递增,最大值为f (2)=8a +1=4,解得a =38.③当a <0时,函数f (x )在区间[-1,2]上单调递减,最大值为f (-1)=1-a =4,解得a =-3.综上可知,a 的值为38或-3.将本例改为:求函数f (x )=x 2+2ax +1在区间[-1,2]上的最大值. 解:f (x )=(x +a )2+1-a 2,f (x )的图象是开口向上的抛物线,对称轴为直线x =-a .①当-a <12,即a >-12时,f (x )max =f (2)=4a +5.②当-a ≥12,即a ≤-12时,f (x )max =f (-1)=2-2a .综上,f (x )max=⎩⎪⎨⎪⎧4a +5,a >-12,2-2a ,a ≤-12.二次函数的最值问题的类型二次函数的最值问题主要有以下几类:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动.不论哪种类型,解题的关键都是对称轴与区间的位置关系.当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论.考向4 二次函数中的恒成立问题已知函数f (x )=x 2-x +1,在区间[-1,1]上不等式f (x )>2x +m 恒成立,求实数m 的取值范围.解:由题意可知,f (x )>2x +m 等价于x 2-x +1>2x +m ,即x 2-3x +1-m >0.令g (x )=x 2-3x +1-m ,要使g (x )>0在[-1,1]上恒成立,只需使函数g (x )在[-1,1]上的最小值大于0即可.因为g (x )=x 2-3x +1-m 在[-1,1]上单调递减, 所以g (x )min =g (1)=-m -1, 由-m -1>0得m <-1.因此,满足条件的实数m 的取值范围是(-∞,-1).由不等式恒成立求参数的取值范围将问题归结为求函数的最值,依据是a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ,a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min .1.(2021·洛阳一中检测)已知函数f (x )=ax 2+bx +c .若a >b >c 且a +b +c =0,则f (x )的图象可能是( )D 解析:由a >b >c 且a +b +c =0,得a >0,c <0,所以函数图象开口向上,排除选项A ,C .又f (0)=c <0,排除选项B .故选D .2.(多选题)设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),对任意实数t 都有f (4+t )=f (-t )成立,则f (-1),f (1),f (2),f (5)中,最小的可能是( )A .f (-1)B .f (1)C .f (2)D .f (5)ACD 解析:因为对任意实数t 都有f (4+t )=f (-t )成立,所以函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)图象的对称轴是x =2.当a >0时,函数值f (-1),f (1),f (2),f (5)中,最小的是f (2);当a <0时,函数值f (-1),f (1),f (2),f (5)中,最小的是f (-1)和f (5).3.函数f (x )=ax 2-(a -1)x -3在区间[-1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,13 B .(-∞,0)C .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,13 D 解析:若a =0,则f (x )=x -3,f (x )在区间[-1,+∞)上是增函数,符合题意.若a ≠0,因为f (x )在区间[-1,+∞)上是增函数,故⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -12a≤-1,解得0<a ≤13.综上,0≤a ≤13.故选D .4.已知a 是实数,函数f (x )=2ax 2+2x -3在x ∈[-1,1]上恒小于零,则实数a 的取值范围为___________.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12 解析:2ax 2+2x -3<0在[-1,1]上恒成立. 当x =0时,-3<0,成立; 当x ≠0时,a <32⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -132-16,易知1x ∈(-∞,-1]∪[1,+∞),所以当x =1时,函数f (x )取最小值12,所以a <12.综上,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12.。
2020版《微点教程》高考人教A版理科数学一轮复习文档:第二章 第四节 二次函数与幂函数 Word版含答案
第四节 二次函数与幂函数2019考纲考题考情1.幂函数(1)定义:一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中底数x是自变量,α是常数。
(2)幂函数的图象比较:2.二次函数(1)解析式:一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0)。
顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0)。
两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)。
(2)图象与性质:与二次函数有关的不等式恒成立的条件(1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立的充要条件是Error!(2)ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立的充要条件是Error!(3)a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ,a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min 。
一、走进教材1.(必修1P 79习题T 1改编)已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点,则k +α=( )(12,22)A .B .1C .D .21232解析 因为f (x )=k ·x α是幂函数,所以k =1。
又f (x )的图象过点,所以α=,所以α=,所以k +α=1+=(12,22)(12)221212。
故选C 。
32答案 C2.(必修1P 38B 组T 1改编)函数y =2x 2-6x +3,x ∈[-1,1],则y 的最小值为________。
解析 函数y =2x 2-6x +3=22-的图象的对称轴为(x -32)32直线x =>1,所以函数y =2x 2-6x +3在[-1,1]上为单调递减函32数,所以y min =2-6+3=-1。
答案 -1二、走近高考3.(2017·浙江高考)若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m ( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关解析 设x 1,x 2分别是函数f (x )在[0,1]上的最小值点与最大值点,则m =x +ax 1+b ,M =x +ax 2+b 。
2025版高考数学一轮总复习知识梳理第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ第4讲幂函数与二次函数
第四讲 幂函数与二次函数知 识 梳 理学问点一 幂函数 函数y =x y =x 2 y =x 3y =x 12y =x -1图象定义域 R R R [0,+∞)(-∞,0)∪ _(0,+∞)__ 值域 R [0,+∞)R [0,+∞) (-∞,0)∪ _(0,+∞)__奇偶性奇 函数偶 函数 奇 函数非奇非偶 函数奇 函数单调性在R 上单 调递增在 (-∞,0)上单调递减, 在 (0,+∞) 上单调递增在R 上 单调递增在 [0,+∞) 上单调递增在 (-∞,0) 和 (0,+∞) 上单调递减公共点(1,1)学问点二 二次函数的图象和性质 解析式f (x )=ax 2+bx +c (a >0) f (x )=ax 2+bx +c (a <0)图象定义域 R R值域⎣⎢⎡⎭⎪⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,4ac -b 24a单调性在 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-b 2a 上单调递减,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b 2a ,+∞上单调递增 在 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-b 2a 上单调递增,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b 2a ,+∞上单调递减1.二次函数解析式的三种形式: (1)一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0); (2)顶点式:f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0); (3)零点式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0). 2.一元二次不等式恒成立的条件:(1)“ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立”的充要条件是“a >0,且Δ<0”. (2)“ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立”的充要条件是“a <0,且Δ<0”.双 基 自 测题组一 走出误区1.推断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)函数y =12x 12是幂函数.( × ) (2)y =x 0的图象是一条直线.( × )(3)幂函数y =x -1是定义域上的减函数.( × ) (4)幂函数的图象不行能出现在第四象限.( √ ) (5)若幂函数y =x α是偶函数,则α为偶数.( × )(6)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈[a ,b ]的最值确定是4ac -b24a .( × ) 题组二 走进教材2.(必修1P 91练习T1改编)已知幂函数y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,22,则此函数的解析式为 y =x -12 ,在区间 (0,+∞) 上单调递减.[解析] ∵f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,22, ∴2α=22=2-12,∴α=-12,∴f (x )=x -12.由f (x )的图象可知,f (x )的减区间是(0,+∞).3.(必修1P 100T5改编)已知函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,且x ∈(0,+∞)时,f (x )单调递减,则m 的值为( A )A .-1B .1C .2或-1D .2[解析] 利用幂函数的定义及性质列式计算并推断.∵f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,∴m 2-m -1=1,即(m -2)(m +1)=0,解得m =2,或m =-1,又当x ∈(0,+∞)时,f (x )单调递减,∴m 2+m -3<0,当m =2时,m 2+m -3=3>0,不合题意,舍去;当m =-1,m 2+m -3=-3<0,符合题意,故m =-1.故选A.4.(必修1P 53T2改编)二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象如图所示,确定下列各式的正负:b > 0,ac < 0,a -b +c < 0.[解析] ∵a <0,-b2a >0,∴b >0.∵ca =x 1x 2<0,∴ac <0,a -b +c =f (-1)<0.5.(必修1P 58T6改编)已知f (x )=x 2-2 025x ,若f (m )=f (n ),m ≠n ,则f (m +n )等于( C ) A .2 025 B .-2 025 C .0D .10 025[解析] 先求出函数的对称轴方程,利用二次函数的对称性求解即可.函数f (x )=x 2-2 025x 的对称轴为直线x =2 0252,∵f (m )=f (n ),∴m ,n 关于函数f (x )=x 2-2 025x 图象的对称轴对称,∴m +n =2 025,∴f (m +n )=f (2 025)=0.故选C.题组三 走向高考6.(2013·浙江文,7,5分)已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( A )A .a >0,4a +b =0B .a <0,4a +b =0C .a >0,2a +b =0D .a <0,2a +b =0[解析] 由f (0)=f (4),得f (x )=ax 2+bx +c 的图象的对称轴为直线x =-b2a =2,∴4a +b =0,又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x )先减后增,∴a >0,故选A. 7.(2024·上海)下列幂函数中,定义域为R 的是( C ) A .y =x -1B .y =x -12C .y =x 13 D .y =x 12[解析] 选项A 中函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),选项B 中函数的定义域为(0,+∞),选项C 中函数的定义域为R ,选项D 中函数的定义域为[0,+∞),故选C.8.(2024·上海,7)已知α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,-12,12,1,2,3.若幂函数f (x )=x α为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α= -1 .[解析] ∵幂函数f (x )=x α为奇函数,∴α可取-1,1,3, 又f (x )=x α在(0,+∞)上递减,∴α<0,故α=-1.。
高三 课时作业 第二章 第4节 二次函数与幂函数(教师版)
第4节 二次函数与幂函数(课时作业)1.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[-2,+∞)时,f (x )是增函数,当x ∈(-∞,-2]时,f (x )是减函数,则f (1)的值为( )A .-3B .13C .7D .5答案 B解析 函数f (x )的图象关于直线x =-2对称,∴m =-8,∴f (1)=2+8+3=13.2.幂函数24m m y x -=(m ∈Z )的图象如图所示,则m 的值为( )A .0B .1C .2D .3答案 C解析 ∵24m m y x -=(m ∈Z )的图象与坐标轴没有交点,∴m 2-4m <0,即0<m <4.又∵函数的图象关于y 轴对称且m ∈Z ,∴m 2-4m 为偶数,因此m =2.3.已知二次函数f (x )满足f (2+x )=f (2-x ),且f (x )在[0,2]上是增函数,若f (a )≥f (0),则实数a 的取值范围是( )A .[0,+∞)B .(-∞,0]C .[0,4]D .(-∞,0]∪[4,+∞)答案 C解析 由题意可知函数f (x )的图象开口向下,对称轴为x =2(如图),若f (a )≥f (0),从图象观察可知0≤a ≤4.4.若函数y =x 2-3x -4的定义域为[0,m ],值域为[-254,-4],则m 的取值范围是( ) A .[0,4]B .[32,4]C .[32,+∞) D .[32,3] 答案 D 解析 二次函数图象的对称轴为x =32且f (32)=-254,f (3)=f (0)=-4,由图得m ∈[32,3]. 5.若函数f (x )=x 2-ax -a 在区间[0,2]上的最大值为1,则实数a 等于( )A .-1B .1C .2D .-2答案 B解析 ∵函数f (x )=x 2-ax -a 的图象为开口向上的抛物线,∴函数的最大值在区间的端点处取得,∵f (0)=-a ,f (2)=4-3a , ∴⎩⎪⎨⎪⎧ -a ≥4-3a ,-a =1或⎩⎪⎨⎪⎧-a ≤4-3a ,4-3a =1,解得a =1. 6.已知二次函数f (x )=2ax 2-ax +1(a <0),若x 1<x 2,x 1+x 2=0,则f (x 1)与f (x 2)的大小关系为( )A .f (x 1)=f (x 2)B .f (x 1)>f (x 2)C .f (x 1)<f (x 2)D .与a 值有关 答案 C解析 该二次函数图象的开口向下,对称轴为直线x =14, 又依题意,得x 1<0,x 2>0,又x 1+x 2=0,则14-x 1>x 2-14,故f (x 1)<f (x 2).7.已知幂函数()12f x x-=,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围为________.答案 (3,5) 解析 ∵幂函数()12f x x -=单调递减,定义域为(0,+∞),∴由f (a +1)<f (10-2a ),得⎩⎪⎨⎪⎧ a +1>0,10-2a >0,a +1>10-2a ,解得3<a <5. 8.当0<x <1时,函数f (x )=x 1.1,g (x )=x 0.9,h (x )=x-2的大小关系是________________.答案 h (x )>g (x )>f (x ) 解析 如图所示为函数f (x ),g (x ),h (x )在(0,1)上的图象,由此可知,h (x )>g (x )>f (x ).9.当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,则m 的取值范围是________.答案 (-∞,-5]解析 方法一 ∵不等式x 2+mx +4<0对x ∈(1,2)恒成立,∴mx <-x 2-4对x ∈(1,2)恒成立,即m <-(x +4x)对x ∈(1,2)恒成立, 令y =x +4x ,则函数y =x +4x在x ∈(1,2)上是减函数. ∴4<y <5,∴-5<-(x +4x)<-4,∴m ≤-5. 方法二 设f (x )=x 2+mx +4,当x ∈(1,2)时,f (x )<0恒成立⇔⎩⎨⎧ f (1)≤0,f (2)≤0⇒⎩⎪⎨⎪⎧m ≤-5,m ≤-4⇒m ≤-5. *10.若函数f (x )=x 2-a |x -1|在[0,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是________. 答案 [0,2]解析 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-ax +a ,x ∈[1,+∞),x 2+ax -a ,x ∈(-∞,1), x ∈[1,+∞)时,f (x )=x 2-ax +a =(x -a 2)2+a -a 24, x ∈(-∞,1)时,f (x )=x 2+ax -a =(x +a 2)2-a -a 24. ①当a 2>1,即a >2时,f (x )在[1,a 2)上单调递减,在(a 2,+∞)上单调递增,不合题意; ②当0≤a 2≤1,即0≤a ≤2时,符合题意; ③当a 2<0,即a <0时,不符合题意. 综上,a 的取值范围是[0,2].11.已知函数f (x )=x 2+2ax +2,x ∈[-5,5].(1)当a =-1时,求函数f (x )的最大值和最小值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-5,5]上是单调函数.解:(1)当a =-1时,f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈[-5,5].∵f (x )的对称轴为x =1,∴当x =1时,f (x )取最小值1;当x =-5时,f (x )取最大值37.(2)f (x )=x 2+2ax +2=(x +a )2+2-a 2的对称轴为x =-a ,∵f (x )在[-5,5]上是单调函数,∴-a ≤-5或-a ≥5,即a ≤-5或a ≥5.故实数a 的取值范围为a ≤-5或a ≥5.12.已知幂函数()21()m m f x x -+=(m ∈N *).(1)试确定该函数的定义域,并指明该函数在其定义域上的单调性;(2)若函数f (x )的图象经过点(2,2),试确定m 的值,并求满足条件f (2-a )>f (a -1)的实数a 的取值范围.解: (1)因为m 2+m =m (m +1)(m ∈N *),而m 与m +1中必有一个为偶数,所以m 2+m 为偶数,所以函数()21()m m f x x -+=(m ∈N *)的定义域为[0,+∞),并且该函数在[0,+∞)上为增函数.(2)因为函数f (x )的图象经过点(2,2),21()2m m -+,即211()222m m -+=, 所以m 2+m =2,解得m =1或m =-2.又因为m ∈N *,所以m =1,12(),f x x =又因为f (2-a )>f (a -1),所以⎩⎪⎨⎪⎧ 2-a ≥0,a -1≥0,2-a >a -1,解得1≤a <32, 故函数f (x )的图象经过点(2,2)时,m =1.满足条件f (2-a )>f (a -1)的实数a 的取值范围为[1,32).。
11 第二章 第四节 二次函数与幂函数
又函数f
(x)有最大值8,即4a
-2a&-1 4a
-a2=8,解得a=-4.
故f (x)=-4x2+4x+7.
第四节 二次函数与幂函数
必备知识 落实“四基”
核心考点 提升“四能”
课时质量评价
求二次函数解析式的方法
第四节 二次函数与幂函数
必备知识 落实“四基”
核心考点 提升“四能”
课时质量评价
1.已知二次函数y=ax2+bx+c满足以下条件:图象与x轴交于(-2,0),(4,0)
自查自测 知识点一 幂函数 1.判断下列说法的正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
1 (1)函数y=2x2是幂函数.( × )
(2)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.( √ ) (3)当n<0时,幂函数y=xn是定义域上的减函数.( × )
第四节 二次函数与幂函数
必备知识 落实“四基”
第二章 函数 第四节 二次函数与幂函数
·考试要求· 1.通过具体实例,结合y=x,y=x-1,y=x2,y=x12,y=x3的图象,理 解它们的变化规律,了解幂函数. 2.理解简单二次函数的图象和性质,能用二次函数、方程、不等式之 间的关系解决简单问题.
第四节 二次函数与幂函数
必备知识
落实“四基”
最值
4ac-b2
4ac-b2
当x=-2ba时,ymin=_____4_a______ 当x=-2ba时,ymax=____4_a___
第四节 二次函数与幂函数
必备知识 落实“四基”
核心考点 提升“四能”
课时质量评价
【常用结论】 n
对于形如f (x)=xm(其中m∈N*,n∈Z,m与n互质)的幂函数: (1)当n为偶数时,f (x)为偶函数,图象关于y轴对称; (2)当m,n都为奇数时,f (x)为奇函数,图象关于原点对称; (3)当m为偶数时,x>0(或x≥0),f (x)是非奇非偶函数,图象只在第一象限(或第 一象限及原点处).
北师版高考总复习一轮理科数精品课 第2章 函数的概念与性质 第4节 幂函数与二次函数
1
a= ,所以
9
1
f(x)= (x+2)2-1,即
9
1 2 4 5
f(x)= x + x- .
9
9 9
考点三
二次函数的图像与性质(多考向探究)
考向1.二次函数的图像
典例突破
例3.如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图像的一部分,
图像过点A(-3,0),对称轴为直线x=-1.给出下面四个结论:
选项符合题意,故选C.
考向2.二次函数的单调性与最值
典例突破
例4.(2021新疆乌鲁木齐模拟)若定义在R上的二次函数f(x)的值域为[-4,
+∞),且满足f(1+x)=f(1-x),f(2)=-3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求f(x)在[t,t+1]上的最小值g(t).
解:(1)由于f(1+x)=f(1-x),则二次函数f(x)的图像关于直线x=1对称,因为二次
衍生考点
核心素养
1.幂函数的图像与性质
2.二次函数的解析式
3.二次函数的图像
4.二次函数的性质
5.三个“二次”之间的关
系
1.数学抽象
2.直观想象
3.数学运算
4.逻辑推理
强基础 增分策略
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,函数 y=xα
叫作幂函数,其中x是自变量,α是常数.
微点拨幂函数的特点:①自变量x处在幂底数的位置,幂指数α为常数;②xα图像上的一些特殊
点,如函数图像与y轴的交点,与x轴的交点等.
从这三方面入手,能准确地判断出二次函数的图像,反之,也能从图像中得
第二章 函数、导数及其应用第四节 二次函数与幂函数
2.结合函数 y=x,y= 分)(二次函数的最值) 2016· 全国卷Ⅰ· T3(5 1 1 2 3 2 x, y=x , y=x, y=x 分)(幂函数的性质) 的图象,了解它们的变 2015· 天津高考· T8(5 化情况 分)(二次函数的图象) 3.理解并掌握二次函 2015· 福建高考· T9(5 数的定义、图象及性质 分)(二次方程的根)
α=(
) 1 A.2 B.1 3 C.2 D.2
1 2 解析 因为 f(x)=k· xα 是幂函数,所以 k=1。又 f(x)的图象过点 , , 2 2
1 α 2 1 1 3 所以 2 ,所以 α = ,所以 k + α = 1 + = 2 2 2=2。故选 C。 答案 C
=x2-3x+1-m,要使 g(x)=x2-3x+1-m>0 在[-1,1]上恒成立,只需使函 数 g(x)=x2-3x+1-m 在[-1,1]上的最小值大于 0 即可。因为 g(x)=x2-3x +1-m 在[-1,1]上单调递减,所以 g(x)min=g(1)=-m-1。由-m-1>0,得 m<-1。因此满足条件的实数 m 的取值范围是(-∞,-1)。 答案 (-∞,-1)
3.(必修 1P38B 组 T1 改编)函数 y=2x2-6x+3,x∈[-1,1],则 y 的最 小值为________。
3 3 3 2 解析 函数 y=2x -6x+3=2 x-2 -2的图象的对称轴为 x=2>1, 所以
2
函数 y=2x2-6x+3 在[-1,1]上为单调递减函数,所以 ymin=2-6+3=-1。 答案 -1
a=-4, 解得b=4, c=7。
所以所求二次函数为 f(x)=-4x2+4x+7。
人教A版2020版新一线高考理科数学一轮复习教学案:第2章第4节二次函数与幂函数含答案
第四节 二次函数与幂函数[考纲传真] 1.(1)了解幂函数的概念;(2)结合函数y =x ,y =x 2,y =x 3,y =x 12,y =1x 的图象,了解它们的变化情况.2.理解二次函数的图象和性质,能用二次函数、方程、不等式之间的关系解决简单问题.1.二次函数(1)二次函数解析式的三种形式 一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0);顶点式:f (x )=a (x -h )2+k (a ≠0),顶点坐标为(h ,k ); 零点式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0),x 1,x 2为f (x )的零点. (2)二次函数的图象与性质2.幂函数(1)定义:形如y =x α(α∈R)的函数称为幂函数,其中x 是自变量,α是常数. (2)五种常见幂函数的图象与性质[1.幂函数y =x α在第一象限的两个重要结论 (1)恒过点(1,1);(2)当x ∈(0,1)时,α越大,函数值越小;当x ∈(1,+∞)时,α越大,函数值越大. 2.研究二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)在区间[m ,n ](m <n )上的单调性与值域时,分类讨论-b2a与m 或n 的大小.3.二次函数图象对称轴的判断方法(1)对于二次函数y =f (x )对定义域内所有x ,都有f (x 1)=f (x 2),那么函数y =f (x )的图象关于x =x 1+x 22对称.(2)对于二次函数y =f (x )对定义域内所有x ,都有f (a +x )=f (a -x )成立的充要条件是函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称(a 为常数).[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈R 不可能是偶函数.( ) (2)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈[a ,b ]的最值一定是4ac -b 24a.( )(3)幂函数的图象一定经过点(1,1)和点(0,0).( )(4)当α>0时,幂函数y =x α在(0,+∞)上是增函数.( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.(教材改编)已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22,则k +α等于( )A .12 B .1 C .32D .2C [∵f (x )=k ·x α是幂函数,∴k =1, 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎫12α=22,∴α=12,∴k +α=1+12=32.]3.如图是①y =x a ;②y =x b ;③y =x c 在第一象限的图象,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .a <b <cC .b <c <aD .a <c <bD [结合幂函数的图象可知b >c >a .]4.(教材改编)已知函数y =x 2+ax +6在⎣⎢⎡⎭⎪⎫52,+∞内是增函数,则a 的取值范围为( )A .a ≤-5B .a ≤5C .a ≥-5D .a ≥5C [由题意可得-a 2≤52,即a ≥-5.]5.(教材改编)函数g (x )=x 2-2x (x ∈[0,3])的值域是________. [-1,3] [∵g (x )=x 2-2x =(x -1)2-1,x ∈[0,3], ∴当x =1时,g (x )min =g (1)=-1, 又g (0)=0,g (3)=9-6=3,∴g (x )max =3,即g (x )的值域为[-1,3].]幂函数的图象及性质1.幂函数y =f (x )的图象经过点(3,3),则f (x )是( ) A .偶函数,且在(0,+∞)上是增函数 B .偶函数,且在(0,+∞)上是减函数 C .奇函数,且在(0,+∞)上是减函数 D .非奇非偶函数,且在(0,+∞)上是增函数D [设幂函数f (x )=x α,则f (3)=3α=3,解得α=12,则f (x )=x 12=x ,是非奇非偶函数,且在(0,+∞)上是增函数.] 2.幂函数y =x m 2-4m(m ∈Z)的图象如图所示,则m 的值为( )A .0B .1C .2D .3C [由图象可知y =x m 2-4m 是偶函数,且m 2-4m <0, ∴0<m <4,又m ∈Z ,∴m =1,2,3,经检验m =2符合题意.]3.若(a +1) 12<(3-2a ) 12,则实数a 的取值范围是________.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,23 [易知函数y =x 12的定义域为[0,+∞),在定义域内为增函数,所以⎩⎨⎧a +1≥0,3-2a ≥0,a +1<3-2a ,解之得-1≤a <23.]求二次函数的解析式【例1】 (1)已知二次函数f (x )=x 2-bx +c 满足f (0)=3,对∀x ∈R ,都有f (1+x )=f (1-x )成立,则f (x )的解析式为________.(2)若函数f (x )=(x +a )(bx +2a )(a ,b ∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f (x )=________.(1)f (x )=x 2-2x +3 (2)-2x 2+4 [(1)∵f (0)=3,∴c =3. 又f (1+x )=f (1-x ),∴f (x )的图象关于直线x =1对称, ∴b2=1,∴b =2. ∴f (x )=x 2-2x +3.(2)∵f (x )=(x +a )(bx +2a )=bx 2+(2a +ab )x +2a 2, 又f (x )为偶函数,且值域为(-∞,4], ∴⎩⎨⎧ 2a +ab =0,2a 2=4.∴⎩⎨⎧b =-2,2a 2=4. ∴f (x )=-2x 2+4.]满足f (2)=-1,f (-1)=-1,且f (x )的最大值是的解析式.[解] 法一(利用一般式): 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +c =-1,a -b +c =-1,4ac -b 24a =8,解得⎩⎨⎧a =-4,b =4,c =7.∴所求二次函数为f (x )=-4x 2+4x +7.法二(利用顶点式): 设f (x )=a (x -m )2+n . ∵f (2)=f (-1),∴函数图象的对称轴为x =2+(-1)2=12.∴m =12.又根据题意函数有最大值8,∴n =8.∴y =f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+8.∵f (2)=-1,∴a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-122+8=-1,解得a =-4,∴f (x )=-4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+8=-4x 2+4x +7.法三(利用零点式):由已知f (x )+1=0的两根为x 1=2,x 2=-1, 故可设f (x )+1=a (x -2)(x +1), 即f (x )=ax 2-ax -2a -1.又函数的最大值是8,即4a (-2a -1)-(-a )24a=8,解得a =-4,∴所求函数的解析式为f (x )=-4x 2+4x +7.二次函数的图象与性质►考法1 二次函数的单调性【例2】 函数f (x )=ax 2+(a -3)x +1在区间[-1,+∞)上是递减的,则实数a 的取值范围是( ) A .[-3,0) B .(-∞,-3] C .[-2,0]D .[-3,0]D [当a =0时,f (x )=-3x +1在[-1,+∞)上递减,满足题意. 当a ≠0时,f (x )的对称轴为x =3-a2a ,由f (x )在[-1,+∞)上递减知 ⎩⎪⎨⎪⎧a <0,3-a2a≤-1,解得-3≤a <0.综上,a 的取值范围为[-3,0].][母题探究] 若函数f (x )=ax 2+(a -3)x +1的单调减区间是[-1,+∞),则a =________. -3 [由题意知f (x )必为二次函数且a <0,又3-a2a=-1,∴a =-3.] ►考法2 二次函数的最值【例3】 求函数f (x )=x 2+2ax +1在区间[-1,2]上的最大值. [解] f (x )=(x +a )2+1-a 2,∴f (x )的图象是开口向上的抛物线,对称轴为x =-a . (1)当-a <12,即a >-12时,f (x )max =f (2)=4a +5; (2)当-a ≥12,即a ≤-12时,f (x )max =f (-1)=2-2a .综上,f (x )max =⎩⎪⎨⎪⎧4a +5,a >-12,2-2a ,a ≤-12.►考法3 二次函数中的恒成立问题【例4】 (1)已知函数f (x )=ax 2-2x +2,若对一切x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,f (x )>0都成立,则实数a 的取值范围为( )A .⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞B .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ C .[-4,+∞)D .(-4,+∞)(2)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________.(1)B (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 [(1)因为对一切x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,f (x )>0都成立,所以当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2时,a >2x -2x 2=-2x 2+2x =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -122+12, 又-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -122+12≤12,则实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.(2)因为函数f (x )=x 2+mx -1的图象是开口向上的抛物线,要使对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0,则有⎩⎨⎧f (m )<0,f (m +1)<0,即⎩⎨⎧m 2+m 2-1<0,(m +1)2+m (m +1)-1<0,解得-22<m <0. 所以实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0.](1)若函数f (x )的最小值为f (-1)=0,求f (x )的解析式,并写出单调区间; (2)在(1)的条件下,f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,试求k 的取值范围. [解] (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧-b 2a=-1,f (-1)=a -b +1=0,解得⎩⎨⎧a =1,b =2.所以f (x )=x 2+2x +1,函数f(x)的单调递增区间为[-1,+∞),单调递减区间为(-∞,-1].(2)由题意知,x2+2x+1>x+k在区间[-3,-1]上恒成立,即k<x2+x+1在区间[-3,-1]上恒成立,令g(x)=x2+x+1,x∈[-3,-1].g(x)在区间[-3,-1]上是减函数,则g(x)min=g(-1)=1,所以k<1,故k的取值范围是(-∞,1).。
2019版数学(理)高分计划一轮高分讲义:第2章 函数、导数及其应用 2.4 二次函数与幂函数
2.4二次函数与幂函数[知识梳理]1.二次函数(1)二次函数解析式的三种形式①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).②顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).③两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).(2)二次函数的图象和性质2.幂函数(1)幂函数的定义一般地,形如y=xα的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.(2)常见的5种幂函数的图象(3)常见的5种幂函数的性质[诊断自测]1.概念思辨(1)当α<0时,幂函数y=xα是定义域上的减函数.()(2)关于x的不等式ax2+bx+c>0恒成立的充要条件是错误!()(3)二次函数y=ax2+bx+c,x∈[a,b]的最值一定是4ac-b24a.()(4)在y=ax2+bx+c(a≠0)中,a决定了图象的开口方向和在同一直角坐标系中的开口大小.()答案(1)×(2)×(3)×(4)√2.教材衍化(1)(必修A1P44T9)函数y=(x2-3x+10)-1的递增区间是()A.(-∞,-2) B.(5,+∞)C.错误!D。
错误!答案C解析由于x2-3x+10〉0恒成立,即函数的定义域为(-∞,+∞).设t=x2-3x-10,则y=t-1是(0,+∞)上的减函数,根据复合函数单调性的性质,要求函数y=(x2-3x+10)-1的递增区间,即求t=x2-3x+10的单调递减区间,∵t=x2-3x+10的单调递减区间是错误!,∴所求函数的递增区间为错误!.故选C。
(2)(必修A1P78探究)若四个幂函数y=x a,y=x b,y=x c,y=x d在同一坐标系中的图象如图,则a,b,c,d的大小关系是()A.d〉c>b〉a B.a〉b>c>dC.d>c>a〉b D.a〉b〉d>c答案B解析幂函数a=2,b=错误!,c=-错误!,d=-1的图象,正好和题目所给的形式相符合,在第一象限内,x=1的右侧部分的图象,图象由下至上,幂指数增大,所以a>b>c>d。
高职单招数学第二章第四节幂函数与二次函数
4.1 幂函数与二次函数知识整合[基础知识]1.幂函数 (1)幂函数的定义一般地,形如y =x α的函数称为幂函数,其中x 是自变量,α是常数. (2)常见的五种幂函数的图象和性质比较函数y =xy =x 2y =x 3y =12xy =x -1图象性 质定义域 R R R {x |x ≥0} {x |x ≠0} 值域 R {y |y ≥0} R {y |y ≥0} {y |y ≠0} 奇偶性 奇函数偶函数 奇函数非奇非偶函数奇函数 单调性在R 上单调递增在(-∞,0]上单调递减;在(0,+∞)上单调递增在R 上单调递增在[0,+∞)上单调递增在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减公共点(1,1)2.二次函数的图象和性质解析式f (x )=ax 2+bx +c (a >0)f (x )=ax 2+bx +c (a <0)图象定义域 RR值域⎣⎡⎭⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝⎛⎦⎤-∞,4ac -b 24a单调性在x ∈⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上单调递减; 在x ∈⎣⎡⎭⎫-b2a ,+∞上单调递增 在x ∈⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上单调递增; 在x ∈⎣⎡⎭⎫-b2a ,+∞上单调递减对称性函数的图象关于直线x =-b2a对称[基础训练] 1.已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点⎝⎛⎭⎫12,22,则k +α等于( )A.12 B .1 C.32D .2 2.已知函数f (x )=x 2+4ax 在区间(-∞,6)内单调递减,则a 的取值范围是( ) A .[3,+∞) B .(-∞,3] C .(-∞,-3)D .(-∞,-3]3.已知函数f (x )=ax 2+x +5的图象在x 轴上方,则a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,120 B.⎝⎛⎭⎫-∞,-120 C.⎝⎛⎭⎫120,+∞ D.⎝⎛⎭⎫-120,0 4.函数f (x )=x 2-2x +3在闭区间[0,3]上的最大值为________.最小值为________. 5.幂函数f (x )=(m 2-4m +4)·x m2-6m +8在(0,+∞)上为增函数,则m 的值为________.重难点突破考点1.幂函数的图象和性质1.对于幂函数图象的掌握只要抓住在第一象限内三条线分第一象限为六个区域,即x =1,y =1,y =x 所分区域.根据α<0,0<α<1,α=1,α>1的取值确定位置后,其余象限部分由奇偶性决定.2.在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较. 【例1】 (1)若幂函数的图象经过点⎝⎛⎭⎫2,14,则它的单调递增区间是( ) A .(0,+∞) B .[0,+∞) C .(-∞,+∞)D .(-∞,0)(2)幂函数y =f (x )的图象过点(4,2),则幂函数y =f (x )的大致图象是( )【变式训练】1.已知点⎝⎛⎭⎫a ,12在幂函数f (x )=(a -1)x b 的图象上,则函数f (x )是( )A.奇函数B.偶函数C.定义域内的减函数D.定义域内的增函数 2.已知幂函数f (x )=(n 2+2n -2)x n 2-3n(n ∈Z)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,则n 的值为( )A .-3B .1C .2D .1或23.幂函数y =223m m x--(m ∈Z)的图象如图所示,则实数m 的值为()A .3B .0C .1D .24.若a =⎝⎛⎭⎫1223,b =⎝⎛⎭⎫1523,c =⎝⎛⎭⎫1213,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a <b <c B.c <a <b C.b <c <aD.b <a <c5.已知α∈⎩⎨⎧-2,-1,-12,⎭⎬⎫12,1,2,3.若幂函数f (x )=x α为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α=______.考点2.二次函数的解析式求二次函数解析式的方法【例2】(1)已知二次函数f (x )满足f (2)=-1,f (-1)=-1,且f (x )的最大值是8,试确定该二次函数的解析式.【变式训练】1.已知二次函数f (x )=x 2-bx +c 满足f (0)=3,对∀x ∈R ,都有f (1+x )=f (1-x )成立,则f (x )的解析式为________________.2.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R ),x ∈R ,若函数f (x )的最小值为f (-1)=0,则f (x )=__ ______3.已知二次函数f (x )与x 轴的两个交点坐标为(0,0)和(-2,0)且有最小值-1,则f (x )=___ ___.4.二次函数f (x )满足f (2)=f (-1)=-1,且f (x )的最大值是8,则f (x )=___ _____.巩固练习一、选择题1.若f (x )是幂函数,且满足f (4)f (2)=3,则f ⎝⎛⎭⎫12等于( ) A .3 B .-3 C.13 D .-132.函数y =13x 的图象是( )3.若幂函数f (x )=(m 2-4m +4)·268m m x -+在(0,+∞)上为增函数,则m 的值为( )A .1或3B .1C .3D .24.已知函数f (x )=ax 2+x +5的图象在x 轴上方,则a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫0,120 B.⎝⎛⎭⎫-∞,-120 C.⎝⎛⎭⎫120,+∞D.⎝⎛⎭⎫-120,0 5.已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点⎝⎛⎭⎫12,22,则k +α=( )A.12 B .1 C.32D .26.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[-2,+∞)时,f (x )是增函数,当x ∈(-∞,-2]时,f (x )是减函数,则f (1)的值为( )A .-3B .13C .7D .57.若函数f (x )=x 2+ax +b 的图象与x 轴的交点为(1,0)和(3,0),则函数f (x )( ) A.在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增 B.在(-∞,3)上递增 C.在[1,3]上递增 D.单调性不能确定8.已知函数f (x )=-x 2+4x +a ,x ∈[0,1],若f (x )有最小值-2,则f (x )的最大值为( ) A.1 B.0C.-1D .2二、填空题9.已知函数f (x )为幂函数,且f (4)=12,则当f (a )=4f (a +3)时,实数a 等于________.10.二次函数的图象过点(0,1),对称轴为x =2,最小值为-1,则它的解析式为________________.11.对于任意实数x ,函数f (x )=(5-a )x 2-6x +a +5恒为正值,则a 的取值范围是________. 12. 已知函数f (x )=4x 2+kx -8在[-1,2]上不单调,则实数k 的取值范围是________. 三、解答题13.已知函数f (x )=x 2+(2a -1)x -3.(1)当a =2,x ∈[-2,3]时,求函数f (x )的值域;(2)若函数f (x )在[-1,3]上的最大值为1,求实数a 的值.14.已知函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b 为实数,a ≠0,x ∈R ).(1)若函数f (x )的图象过点(-2,1),且方程f (x )=0有且只有一个根,求f (x )的表达式; (2)在(1)的条件下,当x ∈[3,5]时,g (x )=f (x )-kx 是单调函数,求实数k 的取值范围.16.已知奇函数y=f(x)定义域是R,当x≥0时,f(x)=x(1-x).(1)求出函数y=f(x)的解析式;(2)求出函数y=f(x)的单调递增区间。
数学一轮复习第二章2.4二次函数与幂函数学案理含解析
第四节二次函数与幂函数【知识重温】一、必记2个知识点1.幂函数(1)定义:形如①________________的函数称为幂函数,其中底数x是自变量,α为常数.常见的五类幂函数为y=x,y=x2,y=x3,y =12x,y=x-1.(2)性质(ⅰ)幂函数在(0,+∞)上都有定义;(ⅱ)当α>0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增;(ⅲ)当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.2.二次函数(1)二次函数解析式的三种形式(ⅰ)一般式:f(x)=②________________________;(ⅱ)顶点式:f(x)=③________________________;(ⅲ)零点式:f(x)=④________________________。
(2)二次函数的图象和性质(-∞,+∞)(-∞,+∞)二、必明2个易误点1.研究函数f(x)=ax2+bx+c的性质,易忽视a的取值情况的讨论而盲目认为f(x)为二次函数.2.形如y=xα(α∈R)才是幂函数,如y=123x不是幂函数.【小题热身】一、判断正误1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)函数y=132x是幂函数.()(2)当n〉0时,幂函数y=x n在(0,+∞)上是增函数.()(3)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)不可能是偶函数.()(4)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.()(5)二次函数y=ax2+bx+c,x∈[a,b]的最值一定是错误!。
()二、教材改编2.已知幂函数y=f(x)的图象过点(2,错误!),则函数y=f(x)的解析式为________.3.函数y=ax2-6x+7a(a≠0)的值域为[-2,+∞),则a 的值为()A.-1 B.-错误!C.1 D.2三、易错易混4.函数y=2x2-6x+3,x∈[-1,1],则y的最小值是() A.-1 B.-2 C.1 D.25.若四个幂函数y=x a,y=x b,y=x c,y=x d在同一坐标系中的图象如图所示,则a,b,c,d的大小关系是()A.d>c〉b>a B.a>b〉c〉dC.d〉c〉a〉b D.a〉b〉d〉c四、走进高考6.[2020·江苏卷]已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=23x,则f(-8)的值是________.考点一幂函数的图象及性质[自主练透型]1.已知点错误!在幂函数f(x)的图象上,则f(x)是()A.奇函数B.偶函数C.定义域内的减函数D.定义域内的增函数2.幂函数y=xm2-2m-3(m∈Z)的图象如图所示,则m 的值为()A.-1 B.0C.1 D.23.[2021·江西九江联考]已知a=0.40.3,b=0.30。
2024届新高考一轮复习北师大版 第2章 第4节 幂函数与二次函数 课件(54张)
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2.一元二次不等式恒成立的条件
若 f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则当aΔ><00, 时恒有 f(x)>0,当aΔ<<00, 时,
恒有 f(x)<0.
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[思考辨析] 判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1) 二 次 函 数 y = ax2 + bx + c(a≠0) , x ∈ [m , n] 的 最 值 一 定 是 4ac-b2 4a .( ) (2)在 y=ax2+bx+c(a≠0)中,a 决定了图象的开口方向和在同一直角 坐标系中的开口大小.( )
B.(-∞,-210 )
C.(210 ,+∞)
D.(-210 ,0)
C 由题意知aΔ><00 即a1>-020a<0 ,解得 a>210 .故选 C.
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3.幂函数 f(x)=xa2-10a+23(a∈Z)为偶函数,且 f(x)在区间(0,+∞)
上是减函数,则 a 等于( )
A.3
B.4
C.5
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(3)函数
是幂函数.( )
(4)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.( ) (5)当 n<0 时,幂函数 y=xn 是定义域上的减函数.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
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[对点查验]
1.若幂函数的图象经过点2,14 ,则它的单调递增区间是(
)
A.(0,+∞)
B.[0,+∞)
C.(-∞,+∞)
D.(-∞,0)
D 设 f(x)=xα,则 2α=14 ,α=-2,即 f(x)=x-2,它是偶函数,单
调递增区间是(-∞,0).故选 D.
2019版高考数学(文)第2章 函数、导数及其应用 第4讲幂函数与二次函数 Word版含解析
.<<.<<
答案
解析由已知得=,=,=,构造幂函数=,∈(,+∞),根据幂函数的单调性,知<<.
考向 求二次函数的解析式
例已知二次函数()满足()=-,(-)=-,且()的最大值是,试确定此二次函数的解析式.
解解法一:(利用一般式)
设()=++(≠).
由题意得解得
∴所求二次函数的解析式为()=-++.
∴()=()=,()=的两根分别为.
∴可设其解析式为()=(-).
又∵()=,可得=-,
∴顶点为(),
∴可设其解析式为()=(-)+.
又由()=,可得=-,
∴()=-(-)+=-+.
考向 二次函数的图象和性质
命题角度 二次函数的单调性
例已知函数()=++,∈[-].
命题角度 二次函数的最值
例[·浙江高考]已知函数()=+,则“<”是“(())的最小值与()的最小值相等”的()
.充分不必要条件
.必要不充分条件
.充分必要条件
.既不充分也不必要条件
答案
解析因为()=+=-,其最小值为=-.因为(())=[()]+·()=-.因为()=-,若[()]与()的最小值相等,当且仅当()=-≥-时成立,解得<或>,所以“<”是“(())的最小值与()的最小值相等”的充分不必要条件.故选.
答案()×()×()×()×
.[·济南诊断]已知幂函数()=α的图象过点,则+α=()
.
.
答案
解析由幂函数的定义知=.又=,所以α=,解得α=,从而+α=.
.[课本改编]设α∈,则使函数=α的定义域为且为奇函数的所有α值为()
..-
.-.-
答案
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课时作业 A 组 基础对点练1.(2017·吉林省实验中学模拟)若f (x )是幂函数,且满足f (9)f (3)=2,则f (19)=( ) A.12 B .14 C .2D .4解析:设f (x )=x a,由f (9)f (3)=9a 3a =3a =2,得a =log 32,∴f (19)=(19)log32=14.答案:B2.(2017·宜昌模拟)函数f (x )=-2x 2+6x (-2≤x ≤2)的值域是( ) A .[-20,4] B .(-20,4) C .[-20,92]D .(-20,92)解析:由函数f (x )=-2x 2+6x 可知,二次函数f (x )的图象开口向下,对称轴为x =32,当-2≤x <32时,函数f (x )单调递增,当32≤x ≤2时,函数f (x )单调递减,∴f (x )max =f (32)=-2×94+6×32=92,f (x )min =min{f (-2),f (2)},又f (-2)=-8-12=-20,f (2)=-8+12=4,∴函数f (x )的值域为[-20,92],故选C. 答案:C3.若二次函数y =-2x 2-4x +t 的图象的顶点在x 轴上,则t 的值是( ) A .-4 B .4 C .-2D .2解析:∵二次函数的图象的顶点在x 轴上,∴Δ=16+8t =0,可得t =-2. 答案:C4.若二次函数g (x )满足g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点,则g (x )的解析式为( )A .g (x )=2x 2-3xB .g (x )=3x 2-2xC .g (x )=3x 2+2xD .g (x )=-3x 2-2x解析:法一:设g (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∵g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =1,a -b +c =5c =0,,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-2c =0,,∴g (x )=3x 2-2x ,故选B.法二:设g (x )=a (x -k )2+h (a ≠0),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ak 2+h =0,a (1-k )2+h =1a (1+k )2+h =5,,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,k =13,h =-13,∴g (x )=3(x -13)2-13,即g (x )=3x 2-2x .答案:B5.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( ) A .-13 B .-12 C.13D .12解析:法一:依题意得f (-x )=f (x ),∴b =0,又a -1=-2a ,∴a =13,∴a +b =13.故选C.法二:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a -1=-2a ,a (a -1)2+b (a -1)=a (2a )2+2ab ,解得⎩⎨⎧a =13,b =0,∴a +b =13,故选C. 答案:C6.如图是二次函数y =ax 2+bx +c 图象的一部分,图象过点A (-3,0),对称轴为x=-1.给出下面四个结论:①b2>4ac;②2a-b=1;③a-b+c=0;④5a<b.其中正确的结论是()A.②④B.①④C.②③D.①③解析:∵二次函数的图象与x轴交于两点,∴b2-4ac>0,即b2>4ac,①正确;对称轴为x=-1,即-b2a=-1,2a-b=0,②错误;结合图象,当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,③错误;由对称轴为x=-1知,b=2a,又函数图象开口向下,∴a<0,∴5a<2a,即5a<b,④正确.故选B.答案:B7.幂函数(m∈Z)的图象如图所示,则m的值为()A.-1<m<3B.0C.1D.2解析:从图象上看,由于图象不过原点,且在第一象限下降,故m2-2m-3<0,即-1<m<3;又从图象看,函数是偶函数,故m2-2m-3为负偶数,将m=0,1,2分别代入,可知当m=1时,m2-2m-3=-4,满足要求.答案:C8.(2017·郑州模拟)设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是()解析:A 项,∵a <0,-b2a <0,∴b <0.又∵abc >0,∴c >0,由图知f (0)=c <0,故A 错;B 项,∵a <0,-b2a >0,∴b >0,又∵abc >0,∴c <0,而f (0)=c >0,故B 错;C 项,∵a >0,-b2a <0,∴b >0,又∵abc >0,∴c >0,而f (0)=c <0,故C 错;D 项,∵a >0,-b2a >0,∴b <0,又∵abc >0,∴c <0,由图知f (0)=c <0,故选D. 答案:D9.(2017·衡阳模拟)已知a 为正实数,函数f (x )=x 2-2x +a ,且对任意的x ∈[0,a ],都有f (x )∈[-a ,a ],则实数a 的取值范围为( ) A .(1,2) B .[1,2] C .(0,+∞)D .(0,2]解析:当0<a <1时,f (0)=a ,f (a )≥-a ,即a 2-2a +a ≥-a ,因此0<a <1;当a ≥1时,f (0)=a ,f (1)≥-a ,f (a )≤a ,即1-2+a ≥-a ,a 2-2a +a ≤a ,因此1≤a ≤2.综上,实数a 的取值范围为0<a ≤2.故选D. 答案:D10.(2017·大连模拟)定义运算:x y =⎩⎨⎧x ,xy ≥0,y ,xy <0,例如:34=3,(-2)4=4,则函数f (x )=x 2(2x -x 2)的最大值为( )A .0B .1C .2D .4解析:由题意可得f (x )=x 2(2x -x 2)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,0≤x ≤2,2x -x 2,x >2或x <0,当0≤x ≤2时,f (x )∈[0,4];当x >2或x <0时,f (x )∈(-∞,0).综上可得,函数f (x )的最大值为4,故选D. 答案:D11.设函数f (x )=x 2-23x +60,g (x )=f (x )+|f (x )|,则g (1)+g (2)+…+g (20)=________.解析:由二次函数图象的性质得,当3≤x ≤20时,f (x )+|f (x )|=0,∴g (1)+g (2)+…+g (20)=g (1)+g (2)=112. 答案:11212.(2017·宝鸡质检)若函数f (x )=2x 2+2ax -a +1的定义域为R ,则实数a 的取值范围为________.解析:∵函数f (x )的定义域为R ,∴2x 2+2ax -a +1≥0对任意的x ∈R 恒成立,因此有Δ=(2a )2+8(a -1)≤0,解得-1-3≤a ≤-1+ 3. 答案:[-1-3,-1+3]13.若函数f (x )=x 2+a |x -2|在(0,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是________.解析:∵f (x )=x 2+a |x -2|,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+ax -2a ,x ≥2,x 2-ax +2a ,x <2,又f (x )在(0,+∞)上单调递增,∴⎩⎪⎨⎪⎧-a2≤2,a2≤0,即-4≤a ≤0,即实数a 的取值范围是[-4,0].答案:[-4,0]14.已知函数f (x )=|x 2-2ax +b |(x ∈R ).给出下列命题:①f (x )必为偶函数;②当f (0)=f (2)时,f (x )的图象必关于直线x =1对称;③若a 2-b ≤0,则f (x )在区间[a ,+∞)上是增函数;④f (x )有最大值|a 2-b |.其中正确命题的序号是________. 解析:x 2-2ax +b =(x -a )2+b -a 2,若b -a 2≥0,则|x 2-2ax +b |=x 2-2ax +b ,因此f (x )在[a ,+∞)上为增函数,即③正确;而由函数f (x )的图象易知①、②、④均错误. 答案:③B 组 能力提速练1.已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为[0,+∞),若关于x 的不等式f (x )-c <0的解集为(m ,m +6),则实数c 的值为( ) A .0 B .13 C .6D .9解析:由条件设f (x )-c =(x -m )(x -m -6),∴f (x )=x 2-(2m +6)x +m (m +6)+c .∵函数f (x )的值域为[0,+∞),∴Δ=[-(2m +6)]2-4[m (m +6)+c ]=0,解得c =9,故选D. 答案:D2.已知函数f (x )=-4x 2+4ax -4a -a 2在区间[0,1]上有最大值-5,则实数a 的值为( ) A.54或-5 B .54 C .-5D .52解析:f (x )=-4(x -a 2)2-4a ,其图象的对称轴为x =a 2,顶点为(a2,-4a ). ①当a2≥1,即a ≥2时,f (x )在区间[0,1]上单调递增, ∴f (x )max =f (1)=-4-a 2,令-4-a 2=-5, 得a =±1<2(舍去). ②当0<a2<1,即0<a <2时,f (x )max =f (a 2)=-4a ,令-4a =-5,得a =54∈(0,2). ③当a2≤0,即a ≤0时,f (x )在区间[0,1]上单调递减, 此时f (x )max =f (0)=-4a -a 2,令-4a -a 2=-5,即a 2+4a -5=0, 得a =-5或a =1(舍去). 综上所述,a =54或a =-5. 答案:A3.已知f (x ) 是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[0,3)时,f (x )=|x 2-2x +12|.若函数y =f (x )-a 在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是( ) A .[0,2] B .(0,12) C .(-12,0)D .[-3,4]解析:因为f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,且当x ∈[0,3)时,f (x )=|x 2-2x +12|,所以可以画出函数f (x )和y =a 的大致图象如图所示,由图可知实数a 的取值范围是(0,12).答案:B4.已知函数h (x )=(m 2-5m +1)x m +1为幂函数,且为奇函数. (1)求m 的值;(2)求函数g (x )=h (x )+1-2h (x ),x ∈[0,12]的值域. 解析:(1)∵函数h (x )=(m 2-5m +1)x m +1为幂函数, ∴m 2-5m +1=1,解得m =0或5, 又h (x )为奇函数,∴m =0.(2)由(1)可知g (x )=x +1-2x ,x ∈[0,12],令1-2x =t ,则t ∈[0,1],∴f (t )=-12t 2+t +12=-12(t -1)2+1∈[12,1],即g (x )=h (x )+1-2h (x ),x ∈[0,12]的值域为[12,1].5.已知函数f (x )=x 2-2ax +5(a >1).(1)若f (x )的定义域和值域均是[1,a ],求实数a 的值;(2)若f (x )在区间(-∞,2]上是减函数,且对任意的x 1,x 2∈[1,a +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,求实数a 的取值范围. 解析:(1)∵f (x )=(x -a )2+5-a 2(a >1), ∴f (x )在[1,a ]上是减函数. 又定义域和值域均为[1,a ].∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (1)=a ,f (a )=1,即⎩⎪⎨⎪⎧1-2a +5=a ,a 2-2a 2+5=1,解得a =2.(2)∵f (x )在区间(-∞,2]上是减函数, ∴a ≥2.又x =a ∈[1,a +1],且(a +1)-a ≤a -1, ∴f (x )max =f (1)=6-2a ,f (x )min =f (a )=5-a 2. ∵对任意的x 1,x 2∈[1,a +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4, ∴f (x )max -f (x )min ≤4,得-1≤a ≤3. 又a ≥2,∴2≤a ≤3.故实数a 的取值范围是[2,3].。