幂函数与二次函数专题练习

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幂函数与二次函数专题练习

一、选择题

1.(2020·郑州外国语学校期中)已知α∈{-1,1,2,3},则使函数y=xα的值域为R,且为奇函数的所有α的值为()

A.1,3

B.-1,1

C.-1,3

D.-1,1,3

解析因为函数y=xα为奇函数,故α的可能值为-1,1,3.又y=x-1的值域为{y|y≠0},函数y=x,y=x3的值域都为R.所以符合要求的α的值为1,3.答案 A

2.已知a,b,c∈R,函数f(x)=ax2+bx+c.若f(0)=f(4)>f(1),则()

A.a>0,4a+b=0

B.a<0,4a+b=0

C.a>0,2a+b=0

D.a<0,2a+b=0

解析因为f(0)=f(4)>f(1),所以函数图象应开口向上,即a>0,且其对称轴为

x=2,即-b

2a

=2,所以4a+b=0.

答案 A

3.在同一坐标系内,函数y=x a(a≠0)和y=ax+1

a的图象可能是()

解析若a<0,由y=x a的图象知排除C,D选项,由y=ax+1

a

的图象知应选

B;若a>0,y=x a的图象知排除A,B选项,但y=ax+1

a

的图象均不适合,综

上选B.

答案 B

4.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.-1

B.1

C.2

D.-2

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. 答案 B

5.若关于x 的不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( ) A.(-∞,-2) B.(-2,+∞) C.(-6,+∞)

D.(-∞,-6)

解析 不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解等价于a <(x 2-4x -2)max , 令f (x )=x 2-4x -2,x ∈(1,4), 所以f (x )

6.已知P =2-32,Q =⎝ ⎛⎭⎪⎫253

,R =⎝ ⎛⎭⎪⎫

123

,则P ,Q ,R 的大小关系是________.

解析 P =2-32=⎝ ⎛⎭⎪⎫223,根据函数y =x 3是R 上的增函数,且22>12>25,得⎝ ⎛⎭

223

>⎝ ⎛⎭

⎪⎫

123

>⎝ ⎛⎭

⎪⎫

253

,即P >R >Q . 答案 P >R >Q

7.若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=a

x +1

在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是________.

解析 由f (x )=-x 2+2ax 在[1,2]上是减函数可得[1,2]⊆[a ,+∞),∴a ≤1. ∵y =

1

x +1

在(-1,+∞)上为减函数, ∴由g (x )=

a

x +1

在[1,2]上是减函数可得a >0, 故0

8.已知函数y =f (x )是偶函数,当x >0时,f (x )=(x -1)2,若当x ∈⎣⎢⎡

⎦⎥

⎤-2,-12时,n ≤f (x )≤m 恒成立,则m -n 的最小值为________. 解析 当x <0时,-x >0,f (x )=f (-x )=(x +1)2, ∵x ∈⎣⎢⎡

⎥⎤-2,-12,

∴f (x )min =f (-1)=0,f (x )max =f (-2)=1, ∴m ≥1,n ≤0,m -n ≥1.∴m -n 的最小值是1. 答案 1 三、解答题 9.已知幂函数f (x )=x

(m 2+m )-

1

(m ∈N *)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 幂函数f (x )的图象经过点(2,2), ∴2=2

(m 2+m )-

1

,即21

2=2 (m

2+m )-1

.

∴m 2+m =2.解得m =1或m =-2. 又∵m ∈N *

,∴m =1.∴f (x )=x 1

2,

则函数的定义域为[0,+∞),并且在定义域上为增函数.

由f (2-a )>f (a -1)得⎩⎨⎧2-a ≥0,

a -1≥0,2-a >a -1,

解得1≤a <32.∴a 的取值范围为⎣⎢⎡

⎭⎪⎫1,32.

10.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. 解 (1)当a =2时,f (x )=x 2+3x -3,x ∈[-2,3], 对称轴x =-3

2∈[-2,3], ∴f (x )min =f ⎝ ⎛⎭

⎪⎫-32=94-9

2-3=-214,

f (x )max =f (3)=15,∴值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤

-214,15.

(2)对称轴为x =-

2a -1

2.

①当-2a -12≤1,即a ≥-1

2时, f (x )max =f (3)=6a +3,

∴6a +3=1,即a =-1

3满足题意; ②当-

2a -12>1,即a <-1

2时,

f (x )max =f (-1)=-2a -1,

∴-2a -1=1,即a =-1满足题意. 综上可知,a =-1

3或-1.

11.(2019·浙江卷)已知函数f (x )=x 2+bx ,则“b <0”是“f (f (x ))的最小值与f (x )的最小值相等”的( ) A.充分不必要条件

B.必要不充分条件

C.充分必要条件

D.既不充分也不必要条件

解析 ∵f (x )=x 2

+bx =⎝ ⎛⎭

⎪⎫x +b 22-b

2

4,当x =-b 2时,f (x )min =-b 24.

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