高考数学一元二次函数性质综合考查
高考数学难点之三个“二次”及关系

高考数学难点之三个“二次”及关系三个“二次”即一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式是中学数学的重要内容,具有丰富的内涵和密切的联系,同时也是研究包含二次曲线在内的许多内容的工具.高考试题中近一半的试题与这三个“二次”问题有关.本节主要是帮助考生理解三者之间的区别及联系,掌握函数、方程及不等式的思想和方法.●难点磁场已知对于x 的所有实数值,二次函数f (x )=x 2-4ax +2a +12(a ∈R )的值都是非负的,求关于x 的方程2+a x=|a -1|+2的根的取值X 围. ●案例探究[例1]已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 和一次函数g (x )=-bx ,其中a 、b 、c 满足a >b >c ,a +b +c =0,(a ,b ,c ∈R ).(1)求证:两函数的图象交于不同的两点A 、B ; (2)求线段AB 在x 轴上的射影A 1B 1的长的取值X 围.命题意图:本题主要考查考生对函数中函数与方程思想的运用能力.属于★★★★★题目. 知识依托:解答本题的闪光点是熟练应用方程的知识来解决问题及数与形的完美结合. 错解分析:由于此题表面上重在“形”,因而本题难点就是一些考生可能走入误区,老是想在“形”上找解问题的突破口,而忽略了“数”.技巧与方法:利用方程思想巧妙转化.(1)证明:由⎩⎨⎧-=++=bxy cbx ax y 2消去y 得ax 2+2bx +c =0Δ=4b 2-4ac =4(-a -c )2-4ac =4(a 2+ac +c 2)=4[(a +43)22+c c 2]∵a +b +c =0,a >b >c ,∴a >0,c <0 ∴43c 2>0,∴Δ>0,即两函数的图象交于不同的两点. (2)解:设方程ax 2+bx +c =0的两根为x 1和x 2,则x 1+x 2=-ab 2,x 1x 2=ac .|A 1B 1|2=(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2]43)21[(4]1)[(44)(4444)2(2222222++=++=---=-=--=a c a c a c a acc a a ac b a c a b∵a >b >c ,a +b +c =0,a >0,c <0∴a >-a -c >c ,解得a c ∈(-2,-21) ∵]1)[(4)(2++=a c ac a cf 的对称轴方程是21-=a c . a c ∈(-2,-21)时,为减函数 ∴|A 1B 1|2∈(3,12),故|A 1B 1|∈(32,3).[例2]已知关于x 的二次方程x 2+2mx +2m +1=0.(1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m 的X 围. (2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m 的X 围.命题意图:本题重点考查方程的根的分布问题,属★★★★级题目.知识依托:解答本题的闪光点是熟知方程的根对于二次函数性质所具有的意义. 错解分析:用二次函数的性质对方程的根进行限制时,条件不严谨是解答本题的难点.技巧与方法:设出二次方程对应的函数,可画出相应的示意图,然后用函数性质加以限制.解:(1)条件说明抛物线f (x )=x 2+2mx +2m +1与x 轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,画出示意图,得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧->-<∈-<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+=<+=>=-<+=65,21,21056)2(,024)1(,02)1(,012)0(m m R m m m f m f f m f ∴2165-<<-m . (2)据抛物线与x 轴交点落在区间(0,1)内,列不等式组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-<≥∆>>10,0,0)1(,0)0(m f f⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<--≤+≥->->⇒.01,2121,21,21m m m m m 或(这里0<-m <1是因为对称轴x =-m 应在区间(0,1)内通过) ●锦囊妙计1.二次函数的基本性质 (1)二次函数的三种表示法:y =ax 2+bx +c ;y =a (x -x 1)(x -x 2);y =a (x -x 0)2+n .(2)当a >0,f (x )在区间[p ,q ]上的最大值M ,最小值m ,令x 0=21(p +q ). 若-ab2<p ,则f (p )=m ,f (q )=M ; 若p ≤-a b 2<x 0,则f (-a b 2)=m ,f (q )=M ; 若x 0≤-a b 2<q ,则f (p )=M ,f (-ab2)=m ; 若-ab2≥q ,则f (p )=M ,f (q )=m . 2.二次方程f (x )=ax 2+bx +c =0的实根分布及条件.(1)方程f (x )=0的两根中一根比r 大,另一根比r 小⇔a ·f (r )<0; (2)二次方程f (x )=0的两根都大于r ⇔⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>⋅>->-=∆0)(,2,042r f a r a bac b (3)二次方程f (x )=0在区间(p ,q )内有两根⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>⋅>⋅<-<>-=∆⇔;0)(,0)(,2,042p f a q f a q ab p ac b (4)二次方程f (x )=0在区间(p ,q )内只有一根⇔f (p )·f (q )<0,或f (p )=0(检验)或f (q )=0(检验)检验另一根若在(p ,q )内成立.(5)方程f (x )=0两根的一根大于p ,另一根小于q (p <q )⇔⎩⎨⎧>⋅<⋅0)(0)(q f a p f a .3.二次不等式转化策略(1)二次不等式f (x )=ax 2+bx +c ≤0的解集是:(-∞,α])∪[β,+∞)⇔a <0且f (α)=f (β)=0; (2)当a >0时,f (α)<f (β)⇔ |α+a b 2|<|β+a b 2|,当a <0时,f (α)<f (β)⇔|α+ab2|> |β+ab2|; (3)当a >0时,二次不等式f (x )>0在[p ,q ]恒成立⎪⎩⎪⎨⎧><-⇔,0)(,2p f p a b或⎪⎩⎪⎨⎧≥≥-⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<-≤;0)(;2,0)2(,2q f p a b a b f q a b p 或 (4)f (x )>0恒成立⎩⎨⎧<==⎩⎨⎧<∆<⇔<⎩⎨⎧>==⎩⎨⎧<∆>⇔.00,0,00)(;0,0,0,0c b a a x f c b a a 或恒成立或 ●歼灭难点训练 一、选择题1.(★★★★)若不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,则a 的取值X 围是( )A.(-∞,2]B.[-2,2]C.(-2,2]D.(-∞,-2)2.(★★★★)设二次函数f (x )=x 2-x +a (a >0),若f (m )<0,则f (m -1)的值为( ) A.正数B.负数C.非负数D.正数、负数和零都有可能 二、填空题3.(★★★★★)已知二次函数f (x )=4x 2-2(p -2)x -2p 2-p +1,若在区间[-1,1]内至少存在一个实数c ,使f (c )>0,则实数p 的取值X 围是_________.4.(★★★★★)二次函数f (x )的二次项系数为正,且对任意实数x 恒有f (2+x )=f (2-x ),若f (1-2x 2)<f (1+2x -x 2),则x 的取值X 围是_________.三、解答题5.(★★★★★)已知实数t 满足关系式33log log aya t a a= (a >0且a ≠1) (1)令t=a x ,求y =f (x )的表达式;(2)若x ∈(0,2]时,y 有最小值8,求a 和x 的值.6.(★★★★)如果二次函数y =mx 2+(m -3)x +1的图象与x 轴的交点至少有一个在原点的右侧,试求m 的取值X 围.7.(★★★★★)二次函数f (x )=px 2+qx +r 中实数p 、q 、r 满足mrm q m p ++++12=0,其中m >0,求证:(1)pf (1+m m)<0; (2)方程f (x )=0在(0,1)内恒有解.8.(★★★★)一个小服装厂生产某种风衣,月销售量x (件)与售价P (元/件)之间的关系为P =160-2x ,生产x 件的成本R =500+30x 元.(1)该厂的月产量多大时,月获得的利润不少于1300元?(2)当月产量为多少时,可获得最大利润?最大利润是多少元?参考答案难点磁场解:由条件知Δ≤0,即(-4a )2-4(2a +12)≤0,∴-23≤a ≤2 (1)当-23≤a <1时,原方程化为:x =-a 2+a +6,∵-a 2+a +6=-(a -21)2+425. ∴a =-23时,x mi n =49,a =21时,x max =425. ∴49≤x ≤425. (2)当1≤a ≤2时,x =a 2+3a +2=(a +23)2-41∴当a =1时,x mi n =6,当a =2时,x max =12,∴6≤x ≤12.综上所述,49≤x ≤12. 歼灭难点训练一、1.解析:当a -2=0即a =2时,不等式为-4<0,恒成立.∴a =2,当a -2≠0时,则a 满足⎩⎨⎧<∆<-002a ,解得-2<a <2,所以a 的X 围是-2<a ≤2. 答案:C2.解析:∵f (x )=x 2-x +a 的对称轴为x =21,且f (1)>0,则f (0)>0,而f (m )<0,∴m ∈(0,1), ∴m -1<0,∴f (m -1)>0.答案:A二、3.解析:只需f (1)=-2p 2-3p +9>0或f (-1)=-2p 2+p +1>0即-3<p <23或-21<p <1.∴p ∈(-3,23). 答案:(-3,23) 4.解析:由f (2+x )=f (2-x )知x =2为对称轴,由于距对称轴较近的点的纵坐标较小, ∴|1-2x 2-2|<|1+2x -x 2-2|,∴-2<x <0. 答案:-2<x <0三、5.解:(1)由log a 33log aya t t =得log a t -3=log t y -3log t a 由t =a x 知x =log a t ,代入上式得x -3=xx y a 3log -,∴log a y =x 2-3x +3,即y =a 332+-x x (x ≠0).(2)令u =x 2-3x +3=(x -23)2+43(x ≠0),则y =a u ①若0<a <1,要使y =a u 有最小值8,则u =(x -23)2+43在(0,2]上应有最大值,但u 在(0,2]上不存在最大值. ②若a >1,要使y =a u 有最小值8,则u =(x -23)2+43,x ∈(0,2]应有最小值 ∴当x =23时,u mi n =43,y mi n =43a由43a=8得a =16.∴所求a =16,x =23. 6.解:∵f (0)=1>0(1)当m <0时,二次函数图象与x 轴有两个交点且分别在y 轴两侧,符合题意.(2)当m >0时,则⎪⎩⎪⎨⎧>-≥∆030mm 解得0<m ≤1综上所述,m 的取值X 围是{m |m ≤1且m ≠0}. 7.证明:(1)])1()1([)1(2r m m q m m p p m m pf ++++=+])2()1()1()2([]2)1([]1)1([22222+++-+=+-+=++++=m m m m m m p m pm pm pm m r m q m pm pm)2()1(122++-=m m pm ,由于f (x )是二次函数,故p ≠0,又m >0,所以,pf (1+m m)<0. (2)由题意,得f (0)=r ,f (1)=p +q +r ①当p <0时,由(1)知f (1+m m)<0 若r >0,则f (0)>0,又f (1+m m )<0,所以f (x )=0在(0,1+m m)内有解; 若r ≤0,则f (1)=p +q +r =p +(m +1)=(-m r m p -+2)+r =mrm p -+2>0, 又f (1+m m )<0,所以f (x )=0在(1+m m,1)内有解. ②当p <0时同理可证.8.解:(1)设该厂的月获利为y ,依题意得 y =(160-2x )x -(500+30x )=-2x 2+130x -500 由y ≥1300知-2x 2+130x -500≥1300∴x 2-65x +900≤0,∴(x -20)(x -45)≤0,解得20≤x ≤45 ∴当月产量在20~45件之间时,月获利不少于1300元.(2)由(1)知y =-2x 2+130x -500=-2(x -265)2+1612.5 ∵x 为正整数,∴x =32或33时,y 取得最大值为1612元, ∴当月产量为32件或33件时,可获得最大利润1612元.。
高考数学中的二次函数与相关题型分析

高考数学中的二次函数与相关题型分析高考数学是考生们最为担心的科目之一,而其中涉及到的二次函数和相关题型更是让人头疼。
二次函数是高中数学的重点和难点,因此在备战高考时务必要重视和复习。
本文将着重分析高考数学中的二次函数和相关题型,并介绍备考中的一些技巧和方法。
一、二次函数的基本概念二次函数是形如 y = ax^2 + bx + c 的一类函数,其中 a、b、c都是实数,且a ≠ 0。
二次函数的图像为一个开口向上或向下的抛物线。
二次函数的一些基本概念包括:1. 零点:指函数图象与 x 轴的交点,也就是方程 ax^2 + bx + c= 0 的解。
2. 判别式:指二次方程 ax^2 + bx + c = 0 的 b^2-4ac 部分,用于判断此方程的解的数量和类型。
3. 对称轴:指函数图象中抛物线的对称轴,其方程为x = -b/2a。
4. 单调性和极值:指函数图象的凹凸性和最值点。
二、高考中的二次函数题型在高考数学中,二次函数的考察主要分为以下几个方面:1. 二次函数的图像及性质该题型主要考查二次函数的开口方向、顶点坐标、对称轴等性质,需要通过化式子、配方法、求导等方法计算。
例如:已知二次函数 f(x) = 2x^2 - 4x + 1,求出它的零点、对称轴和顶点坐标。
2. 二次函数的解析式以及单调性和极值该题型主要考查对二次函数解析式的把握和对单调性和极值的理解,需要通过求导、解方程等方法计算。
例如:已知二次函数 f(x) = x^2 - 2x + 3,求出它的解析式和单调性和极值。
3. 二次函数与其他函数的关系该题型主要考查二次函数与指数函数、对数函数、三角函数等其他函数的关系,需要掌握函数的基本性质和变换。
例如:已知二次函数 y = x^2 + 2x + 1 和指数函数 y = e^x,求出它们的交点坐标。
4. 实际问题中的二次函数该题型主要考查将二次函数应用于实际问题中的能力,需要理解问题背景和建立模型。
高考数学专题《二次函数与一元二次方程、不等式》习题含答案解析

专题2.3 二次函数与一元二次方程、不等式1.(浙江高考真题)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 =0 B .a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0 D .a <0,2a +b =0【答案】A 【解析】由已知得f (x )的图象的对称轴为x =2且f (x )先减后增,可得选项. 【详解】由f (0)=f (4),得f (x )=ax 2+bx +c 图象的对称轴为x =-2ba=2,∴4a +b =0, 又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x )先减后增,于是a >0, 故选:A.2.(2021·全国高三专题练习(文))已知函数42()f x x x =-,则错误的是( )A .()f x 的图象关于y 轴对称B .方程()0f x =的解的个数为2C .()f x 在(1,)+∞上单调递增D .()f x 的最小值为14-【答案】B 【解析】结合函数的奇偶性求出函数的对称轴,判断A ,令()0f x =,求出方程的解的个数,判断B ,令2t x =,2211()()24g t t t t =-=--,从而判断C ,D 即可.【详解】42()f x x x =-定义域为R ,显然关于原点对称,又()()4242()f x x x x x -=---=-()f x =,所以()y f x =是偶函数,关于y 轴对称,故选项A 正确. 令()0f x =即2(1)(1)0x x x +-=,解得:0x =,1,1-,函数()f x 有3个零点,故B 错误;练基础令2t x =,2211()()24g t t t t =-=--,1x >时, 函数2t x =,2()g t t t =-都为递增函数,故()f x 在(1,)+∞递增,故C 正确;由12t =时,()g t 取得最小值14-,故()f x 的最小值是14-,故D 正确.故选:B .3.(2021·北京高三其他模拟)设x ∈R ,则“2560x x -+<”是“|2|1x -<”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】分别解出两个不等式的解集,比较集合的关系,从而得到两命题的逻辑关系. 【详解】2560x x -+<23x ⇒<<;|2|1x -<13x ⇒<<;易知集合()2,3是()1,3的真子集,故是充分不必要条件. 故选:A.4.(2021·全国高三月考)已知函数2()f x x bx c =-++,则“02b f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”是“方程()0f x =有两个不同实数解且方程(())0f f x =恰有两个不同实数解”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】根据二次函数的图象与性质,求得(())02bf f >,反之若()0f t =有两个正根12t t <,当12max ()t t f x <<,得到方程(())0f f x =恰有四个不同实数解,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解. 【详解】由2()f x x bx c =-++表示开口向下的抛物线,对称轴的方程为2b x =,要使得方程()0f x =有两个不同实数,只需()02bf >,要使得方程(())0f f x =恰有两个不同实数解,设两解分别为12,x x ,且12x x <, 则满足1max 2()x f x x <<,因为12(,)x x x ∈时,()0f x >,所以(())02b f f >,所以必要性成立; 反之,设()02b t f =>,即()0f t >,当()0f t =有两个正根,且满足12t t <,若12max ()t t f x <<, 此时方程(())0f f x =恰有四个不同实数解,所以充分性不成立.所以“02b f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”是“方程()0f x =有两个不同实数解且方程(())0f f x =恰有两个不同实数解”的必要不充分条件. 故选:C.5.(2021·全国高三专题练习)若当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象始终在函数y =log a x 的图象的下方,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】1<a ≤2. 【解析】在同一个坐标系中画出两个函数的图象,结合图形,列出不等式组,求得结果. 【详解】如图,在同一平面直角坐标系中画出函数y =(x -1)2和y =log a x 的图象.由于当x ∈(1,2)时,函数y =(x -1)2的图象恒在函数y =log a x 的图象的下方,则1log 21aa >⎧⎨⎩,解得1<a ≤2.故答案为:1<a ≤2.6.(2020·山东省微山县第一中学高一月考)若不等式220ax x a ++<对任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是_________.【答案】(,1)-∞- 【解析】∵不等式220ax x a ++<对任意x ∈R 恒成立, ∴函数22y ax x a =++的图象始终在x 轴下方,∴2440a a <⎧⎨∆=-<⎩,解得1a <-, 故答案为:(,1)-∞-.7.(2021·全国高三专题练习)已知当()0,x ∈+∞时,不等式9x -m ·3x +m +1>0恒成立,则实数m 的取值范围是________.【答案】(,2-∞+ 【解析】先换元3x =t ,()1,t ∈+∞,使f (t )=t 2-mt +m +1>0在()1,t ∈+∞上恒成立,再利用二次函数图象特征列限定条件,计算求得结果即可. 【详解】令3x =t ,当()0,x ∈+∞时,()1,t ∈+∞,则f (t )=t 2-mt +m +1>0在()1,t ∈+∞上恒成立,即函数在()1,t ∈+∞的图象在x 轴的上方,而判别式()()224144m m m m ∆=--+=--,故2440m m ∆=--<或()0121110m f m m ∆≥⎧⎪⎪≤⎨⎪=-++≥⎪⎩,解得2m <+故答案为:(,2-∞+.8.(2021·浙江高一期末)已知函数2()1(0)f x ax x a =-+≠,若任意1x 、2[1,)x ∈+∞且12x x ≠,都有()()12121f x f x x x ->-,则实数a 的取值范围是___________.【答案】[)1,+∞ 【解析】本题首先可令12x x >,将()()12121f x f x x x ->-转化为()()1122f x x f x x ->-,然后令()()g x f x x =-,通过函数单调性的定义得出函数()g x 在[1,)+∞上是增函数,最后分为0a =、0a ≠两种情况进行讨论,结合二次函数性质即可得出结果. 【详解】因为任意1x 、2[1,)x ∈+∞且12x x ≠,都有()()12121f x f x x x ->-,所以令12x x >,()()12121f x f x x x ->-即()()1212f x f x x x ->-,()()1122f x x f x x ->-,令()()221g x f x x ax x =-=-+,则函数()g x 在[1,)+∞上是增函数, 若0a =,则()21g x x =-+,显然不成立;若0a ≠,则0212a a>⎧⎪-⎨-≤⎪⎩,解得1a ≥,综合所述,实数a 的取值范围是[)1,+∞, 故答案为:[)1,+∞.9.(2021·四川成都市·高三三模(理))已知函数21,0()2,0x x f x x x x --≤⎧=⎨-+>⎩,若()()12f x f x =,且12x x ≠,则12x x -的最大值为________. 【答案】134【解析】由()()12f x f x =得,212221x x x =--,把12x x -转化为212212231x x x x x x -=-=-++,利用二次函数求最值. 【详解】()y f x =的图像如图示:不妨令12x x <,由图像可知,10x ≤,20x >由()()22121221221221f x f x x x x x x x =⇒--=-+⇒=--,由212212231x x x x x x -=-=-++ 当232x =时,12max134x x -=. 故答案为:134. 10.(2021·浙江高一期末)已知函数2()24f x kx x k =-+.(Ⅰ)若函数()f x 在区间[2,4]上单调递减,求实数k 的取值范围; (Ⅱ)[2,4]x ∀∈,()0f x ≥恒成立,求实数k 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)1(,]4-∞;(Ⅱ)1[,)2+∞ 【解析】(Ⅰ)由题意讨论0k =,0k >与0k <三种情况,求出函数的对称轴,结合区间,列不等式求解;(Ⅱ)利用参变分离法得24k x x≥+在[2,4]上恒成立,令4()f x x x =+,根据单调性,求解出最值,即可得k 的取值范围. 【详解】(Ⅰ)当0k =时,()2f x x =-,在区间[2,4]上单调递减,符合题意;当0k >时,对称轴为1x k,因为()f x 在区间[2,4]上单调递减,所以14k ≥,得14k ≤,所以104k <≤;当0k <时,函数()f x 在区间[2,4]上单调递减,符合题意,综上,k 的取值范围为1(,]4-∞.(Ⅱ)[2,4]x ∀∈,()0f x ≥恒成立,即[2,4]x ∀∈,22244x k x x x≥=++恒成立,令4()f x x x=+,可知函数()f x 在[2,4]上单调递增,所以()4f x ≥,所以max 2142x x ⎛⎫ ⎪= ⎪⎪+⎝⎭,所以12k ≥,故k 的取值范围为1[,)2+∞1.(2020·山东省高三二模)已知函数()()21f x x m x m =+--,若()()0f f x 恒成立,则实数m 的范围是( )A .3,3⎡--+⎣B .1,3⎡--+⎣C .[]3,1- D .3⎡⎤-+⎣⎦【答案】A 【解析】()()()()211f x x m x m x m x =+--=-+,(1)1m >-,()()0ff x ≥恒成立等价于()f x m ≥或()1f x ≤-恒成立,即()()21f x x m x m m =+--≥或()()211f x x m x m =+--≤-(不合题意,舍去)恒成立;即01m ∆≤⎧⎨>-⎩,解得(1,3m ∈--+, (2)1m =-恒成立,符合题意; (3)1m <-,()()0ff x ≥恒成立等价于()f x m ≤(不合题意,舍去)或()1f x ≥-恒成立,等价于1m ∆≤⎧⎨<-⎩,解得[)3,1m ∈--. 综上所述,3,3m ⎡∈--+⎣,故选:A.2.(2021·浙江高三二模)已知()22f x x x =-,对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程练提升()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上有解,则m 的取值范围是( )A .[]0,3B .[]0,4C .{}3D .{}4【答案】D 【解析】对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上有解,不妨取取()11f x =-,()23f x =,方程有解m 只能取4,则排除其他答案.【详解】2()(1)1f x x =--,[0,3]x ∈,则min ()1f x =-,max ()3f x =.要对任意的1x ,[]20,3x ∈.方程()()()()12f x f x f x f x m -+-=在[]0,3上都有解, 取()11f x =-,()23f x =,此时,任意[0,3]x ∈,都有()()()()124m f x f x f x f x =-+-=, 其他m 的取值,方程均无解,则m 的取值范围是{}4. 故选:D.3.(2020·浙江省高三二模)已知函数()321,020a x x f x x ax x ⎧-≤⎪=⎨-+->⎪⎩的图象经过三个象限,则实数a 的取值范围是________. 【答案】2a <或3a >. 【解析】当0x ≤时,3()||11f x a x =-≤-,此时函数图象经过第三象限,当02x <<时,2()(1)2f x x a x =-++,此时函数图象恒经过第一象限,当2[(1)]40a =--->且10a +>,即3a >时,函数图像经过第一、四象限,当2x ≥时,2()(1)2f x x a x =---,此时函数图象恒经过第一象限,当(2)0f <,即2a >时,函数图像经过第一、四象限, 综上所述:2a <或3a >.4.(2020·陕西省西安中学高三其他(理))记{},max ,,,m m nm n n m n ≥⎧=⎨<⎩函数{}22()max 44(1),ln (1)f x x ax a x a =-+--<有且只有一个零点,则实数a 的取值范围是_________.【答案】12a < 【解析】令()()2244(1)0g x x ax a x =-+-->,因为1a <,则()2(1)651(5)0ln1g a a a a =-+-=---<=,所以(1)ln10f ==,即1是函数()f x 的零点, 因为函数()g x 的对称轴为122a x =<, 所以根据题意,若函数()f x 有且只有一个零点,则二次函数()g x 没有零点,22(4)16(1)0a a ∆=--<,解得12a <. 故答案为:12a <5.(2021·浙江高三专题练习)已知函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈,若[1,1]x ∈-时,()1f x ≤,则12a b +的最大值是___________. 【答案】12- 【解析】根据函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈,分1a >,1a <-和11a -≤≤三种情况讨论,分别求得其最大值,即可求解. 【详解】由题意,函数()21,()2f x x x a b a b R =+-+∈, 当1a >时,()211,[1,1]22f x x x a b x =-++∈-,因为() 1f x ≤,可得(1)11()14f f -≤⎧⎪⎨≥-⎪⎩,所以1122115216a b a b ⎧+≤-⎪⎪⎨⎪+≥-⎪⎩,所以15111622a b -≤+≤-; 当1a <-时,()211,[1,1]22f x x x a b x =+-+∈-,因为()1f x ≤,可得()max 11(1)1122f x f a b ==+-+≤, 所以1122b a ≤-,所以113222a b a +=-≤-;当11a -≤≤时,()21,[1,1]2f x x x a b x =+-+∈-,由()1f x ≤知,()max (1)1112f f x a b =+--+=, 因为11a -≤≤,所以10a --≤,所以()max (1)1112f f x a b =+--+=,所以1122a b +≤-,综上可得,12a b +的最大值是12-.故答案为:12-6.(2021·浙江高三期末)已知函数()()21sin sin ,22bf x x x a a b R =+-+∈,若对于任意x ∈R ,均有()1f x ≤,则+a b 的最大值是___________.【答案】1- 【解析】首先讨论1a ≥、1a ≤-时()f x 的最值情况,由不等式恒成立求+a b 的范围,再讨论11a -<<并结合()f x 的单调情况求+a b 的范围,最后取它们的并集即可知+a b 的最大值. 【详解】当sin a x ≥时,211()(sin )4216a b f x x +=-+-, 当sin a x <时,211()(sin )4216b a f x x -=++-,令sin [1,1]t x =∈-,则()()2211,4216{11(),()4216a b t a t g t b a t a t +⎛⎫-+-≥ ⎪⎝⎭=-++-<∴当1a ≥时,14t =有min 1()216a b g t +=-;1t =-有max 3()22a b g t +=+; 由x ∈R 有()1f x ≤,有131121622a b a b ++-≤-<+≤,故1518a b -≤+≤-; 当1a ≤-时,14t =-有min 1()216b a g t -=-;1t =有max 3()22b a g t -=+; 由x ∈R 有()1f x ≤,有131121622b a b a ---≤-<+≤,故1518b a -≤-≤-,即3a b +≤-; 当11a -<<时,()2211(),(1)4216{11,(1)4216a b t t a g t b a t a t +-+--<<=-⎛⎫++-≤< ⎪⎝⎭, ∴1(1,)4a ∈--:()g t 在(1,)a -上递减,1[,)4a -上递减,1[,1]4-上递增; 11[,]44a ∈-:()g t 在(1,)a -上递减,[,1)a 上递增;1(,1)4a ∈:()g t 在1(1,]4-上递减,1[,)4a 上递增,[,1)a 上递增;∴综上,()g t 在(1,1)-上先减后增,则(1)1(1)1g g ≤⎧⎨-≤⎩,可得1a b +≤-∴1a b +≤-恒成立,即+a b 的最大值是-1. 故答案为:1-.7.(2020·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)高一期中)已知函数2()3(,)f x ax bx a b R =++∈,且()0f x ≤的解集为[1,3].(1)求()f x 的解析式;(2)设()()41xh x f x x =+-,在定义域范围内若对于任意的12x x ,,使得()()12h x h x M -≤恒成立,求M 的最小值.【答案】(1)2()43f x x x =-+;(2)2. 【解析】(1)代入方程的根,求得参数值.(2)使不等式恒成立,根据函数单调性求得函数的最值,从而求得参数的值. 【详解】 解:(1)由题意(1)30(3)9330f a b f a b =++=⎧⎨=++=⎩解得14a b =⎧⎨=-⎩2()43f x x x ∴=-+(2)由题意max ()()min M h x h x -2(),2xh x x R x =∈+ 当0()0x h x ==当10()2x h x x x≠=+, 令2()g x x x=+,当0,()22x g x>,当x =当0,()x g x <≤-x =()(,)g x ∴∈-∞-⋃+∞(),00,(0)44h x x ⎡⎫⎛∈-⋃≠⎪ ⎢⎪⎣⎭⎝⎦综上,()44h x ⎡∈-⎢⎣⎦2442M⎛∴--= ⎝⎭min 2M ∴=8.(2021·浙江高一期末)设函数()()2,f x x ax b a b R =-+∈. (1)若()f x 在区间[]0,1上的最大值为b ,求a 的取值范围; (2)若()f x 在区间[]1,2上有零点,求2244a b b +-的最小值. 【答案】(1)[)1,+∞;(2)45. 【解析】(1)对实数a 的取值进行分类讨论,分析函数()f x 在区间[]0,1上的单调性,求得()max f x ,再由()max f x b =可求得实数a 的取值范围;(2)设函数()f x 的两个零点为1x 、2x ,由韦达定理化简()22222221222222241414144a x x x x x x b b x +-=+⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭,设()22224124g x x =⎛⎫+- ⎪⎝⎭,由[]21,2x ∈结合不等式的基本性质求出()2g x 的最小值,即为所求. 【详解】(1)二次函数()2f x x ax b =-+的图象开口向上,对称轴为直线2a x =. ①当02a≤时,即当0a ≤时,函数()f x 在区间[]0,1上单调递增,则()()max 11f x f a b ==-+; ②当012a <<时,即当02a <<时,函数()f x 在0,2a ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减,在,12a ⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增, ()0f b =,()11f a b =-+,所以,(){}max 1,01max ,1,12a b a f x b a b b a -+<<⎧=-+=⎨≤<⎩;③当12a≥时,即当2a ≥时,函数()f x 在区间[]0,1上单调递减,则()()max 0f x f b ==.综上所述,()max 1,1,1a b a f x b a -+<⎧=⎨≥⎩.所以,当()f x 在区间[]0,1上的最大值为b ,实数a 的取值范围是[)1,+∞; (2)设函数()f x 的两个零点为1x 、2x ,由韦达定理可得1212x x ax x b+=⎧⎨=⎩,所以,()()22222222222212121211221212122444424142a b b x x x x x x x x x x x x x x x x x +-=++-=-++=+-+()222222222212222222241414141x x x x x x x x x x ⎛⎫=+-+-≥- ⎪+++⎝⎭, 设()242222222222422222444144141124x x g x x x x x x x =-===++⎛⎫++- ⎪⎝⎭, 由212x ≤≤可得221114x ≤≤,所以,()2222445124g x x =≥⎛⎫+- ⎪⎝⎭.此时,21x =,由212241x x x =+可得115x =. 所以,当115x =,21x =时,2244a b b +-取最小值45. 9.(2020·全国高一单元测试)已知函数f (x )=9x ﹣a ⋅3x +1+a 2(x ∈[0,1],a ∈R ),记f (x )的最大值为g (a ).(Ⅰ)求g (a )解析式;(Ⅱ)若对于任意t ∈[﹣2,2],任意a ∈R ,不等式g (a )≥﹣m 2+tm 恒成立,求实数m 的范围.【答案】(Ⅰ)g (a )=22499,3431,3a a a a a a ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪-+>⎪⎩;(Ⅱ)m ≤﹣52或m ≥52.【解析】(Ⅰ)令u =3x ∈[1,3],得到f (x )=h (u )=u 2﹣3au +a 2,分类讨论即可求出, (Ⅱ)先求出g (a )min =g (32)=﹣54,再根据题意可得﹣m 2+tm ≤﹣54,利用函数的单调性即可求出.【详解】解:(Ⅰ)令u =3x ∈[1,3],则f (x )=h (u )=u 2﹣3au +a 2. 当32a≤2,即a ≤43时,g (a )=h (u )min =h (3)=a 2﹣9a +9; 当322a>,即a >43时,g (a )=h (u )min =h (1)=a 2﹣3a +1; 故g (a )=22499,3431,3a a a a a a ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪-+>⎪⎩;(Ⅱ)当a≤43时,g (a )=a 2﹣9a +9,g (a )min =g (43)=﹣119;当a 43>时,g (a )=a 2﹣3a +1,g (a )min =g (32)=﹣54;因此g (a )min =g (32)=﹣54;对于任意任意a ∈R ,不等式g (a )≥﹣m 2+tm 恒成立等价于﹣m 2+tm ≤﹣54. 令h (t )=mt ﹣m 2,由于h (t )是关于t 的一次函数,故对于任意t ∈[﹣2,2]都有h (t )≤﹣54等价于5(2)45(2)4h h ⎧-≤-⎪⎪⎨⎪≤-⎪⎩,即2248504850m m m m ⎧+-≥⎨--≥⎩, 解得m ≤﹣52或m ≥52. 10.(2021·全国高一课时练习)已知函数()22(0)f x ax ax b a =-+>,在区间[]0,3上有最大值16,最小值0.设()()f xg x x=. (1)求()g x 的解析式;(2)若不等式()22log log 0g x k x -⋅≥在[]4,16上恒成立,求实数k 的取值范围;【答案】(1)()148g x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(0)x ≠;(2)(,1]-∞. 【解析】(1)由二次函数的性质知()f x 在0,1上为减函数,在()1,3上为增函数,结合其区间的最值,列方程组求,a b ,即可写出()g x 解析式; (2)由题设得222184()4log log k x x≤-+在[]4,16x ∈上恒成立,即k 只需小于等于右边函数式的最小值即可. 【详解】(1)∵()2(1)f x a x b a =-+-(0a >),即()f x 在0,1上为减函数,在()1,3上为增函数.又在[]0,3上有最大值16,最小值0,∴(1)0f b a =-=,(3)316f a b =+=,解得4a b ==, ∴()148g x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(0)x ≠; (2)∵()22log log 0g x k x -≥∴22214log 8log log x k x x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭,由[]4,16x ∈,则[]2log 2,4x ∈, ∴222221814()44(1)log log log k x x x ≤-+=-,设21log t x =,11,42t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, ∴()24(1)h t t =-在11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,当12t =时,()h t 最小值为1,∴1k ≤,即(,1]k ∈-∞.1.(浙江省高考真题)若函数()2f x =x ax b ++在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M m -的值( )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 有关练真题【答案】B 【解析】因为最值在2(0),(1)1,()24a a fb f a b f b ==++-=-中取,所以最值之差一定与b 无关,选B .2.(2018·浙江高考真题)已知λ∈R,函数f (x )={x −4,x ≥λx 2−4x +3,x <λ,当λ=2时,不等式f (x )<0的解集是___________.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值范围是___________. 【答案】 (1,4) (1,3]∪(4,+∞) 【解析】由题意得{x ≥2x −4<0 或{x <2x 2−4x +3<0 ,所以2≤x <4或1<x <2,即1<x <4,不等式f (x )<0的解集是(1,4),当λ>4时,f(x)=x −4>0,此时f(x)=x 2−4x +3=0,x =1,3,即在(−∞,λ)上有两个零点;当λ≤4时,f(x)=x −4=0,x =4,由f(x)=x 2−4x +3在(−∞,λ)上只能有一个零点得1<λ≤3.综上,λ的取值范围为(1,3]∪(4,+∞).3.(北京高考真题)已知0x ≥,0y ≥,且1x y +=,则22x y +的取值范围是_____.【答案】1[,1]2【解析】试题分析:22222(1)221,[0,1]x y x x x x x +=+-=-+∈,所以当01x =或时,取最大值1;当12x =时,取最小值12.因此22x y +的取值范围为1[,1]2.4.(2018·天津高考真题(理))已知0a >,函数222,0,()22,0.x ax a x f x x ax a x ⎧++≤=⎨-+->⎩若关于x 的方程()f x ax=恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是______________.【答案】(48),【解析】分析:由题意分类讨论0x ≤和0x >两种情况,然后绘制函数图像,数形结合即可求得最终结果. 详解:分类讨论:当0x ≤时,方程()f x ax =即22x ax a ax ++=, 整理可得:()21x a x =-+,很明显1x =-不是方程的实数解,则21x a x =-+,当0x >时,方程()f x ax =即222x ax a ax -+-=, 整理可得:()22x a x =-,很明显2x =不是方程的实数解,则22x a x =-,令()22,01,02x x x g x x x x ⎧-≤⎪⎪+=⎨⎪>⎪-⎩, 其中211211x x x x ⎛⎫-=-++- ⎪++⎝⎭,242422x x x x =-++-- 原问题等价于函数()g x 与函数y a =有两个不同的交点,求a 的取值范围. 结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数()g x 的图象, 同时绘制函数y a =的图象如图所示,考查临界条件, 结合0a >观察可得,实数a 的取值范围是()4,8.5.(2020·江苏省高考真题)已知关于x 的函数(),()y f x y g x ==与()(,)h x kx b k b =+∈R 在区间D 上恒有()()()f x h x g x ≥≥.(1)若()()222 2()f x x x g x x x D =+=-+=∞-∞+,,,,求h (x )的表达式; 【答案】(1)()2h x x =; 【解析】(1)由题设有2222x x kx b x x -+≤+≤+对任意的x ∈R 恒成立. 令0x =,则00b ≤≤,所以0b =.因此22kx x x ≤+即()220x k x +-≥对任意的x ∈R 恒成立,所以()220k ∆=-≤,因此2k =. 故()2h x x =.6.(浙江省高考真题(文))设函数2(),(,)f x x ax b a b R =++∈.(1)当214a b时,求函数()f x 在[1,1]-上的最小值()g a 的表达式; (2)已知函数()f x 在[1,1]-上存在零点,021b a ≤-≤,求b 的取值范围.【答案】(1)222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>;(2)[3,9--【解析】 (1)当214a b时,2()()12a f x x =++,故其对称轴为2a x =-. 当2a ≤-时,2()(1)24a g a f a ==++.当22a -<≤时,()()12a g a f =-=.当2a >时,2()(1)24a g a f a =-=-+.综上,222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>(2)设,s t 为方程()0f x =的解,且11t -≤≤,则{s t ast b+=-=.由于021b a ≤-≤,因此212(11)22t ts t t t --≤≤-≤≤++. 当01t ≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于222032t t --≤≤+和212932t t t --≤≤-+所以293b -≤≤-当10t -≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于22202t t --≤<+和2302t t t --≤<+,所以30b -≤<.综上可知,b 的取值范围是[3,9--.。
高考数学《一元二次不等式及解法》专项复习

一元二次不等式及其解法【课标要求】熟练运用转化与化归的思想,反复思考一元二次不等式与二次函数的关系.【学习目标】(1).理解一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系.(2).掌握图象法解一元二次不等式的方法.(3).培养数形结合、分类讨论思想方法.【重难点】一元二次不等式的解法.【知识回顾】1、二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)在Δ=b2-4ac>0时,有两不等实根,此时对应的二次函数y=ax2+bx+c与x轴有两个公共点,Δ=0时,有两相等实根,此时,对应二次函数y=ax2+bx+c与x轴有一个公共点;当Δ<0时,没有实数根,此时,对应二次函数y=ax2+bx+c与x轴没有公共点.2、只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.“元”是未知数,“一元”就是含有一个未知数注意:(1)在一元二次不等式的表达式中,一定有条件a≠0,即二次项的系数不为零.(2)对于ax2+bx+c>0(或<0)的形式,如果不指明是二次不等式,那么它也可能是一次不等式,应特别注意分类讨论.3、利用二次函数图像解一元二次不等式设一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两个不等实根分别为x1,x2(x1<x2),则不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集为{x|x<x1或x>x2},不等式ax2+bx+c<0(a>0)的解集为{x|x1<x<x2}.当一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的判别式Δ<0时,此方程无实数根,y=ax2+bx+c的图象位于x轴上方,所以ax2+bx+c>0的解集是R,而ax2+bx+c<0的解集是∅.注意:(1)上述给出的解集形式是在a>0的情况下的解集形式.若a<0,应将不等式两边同时乘-1,化为二次项系数大于0的一元二次不等式再解.(2)若ax2+bx+c=0(a>0)的判别式Δ=0,则方程有两个相等的实根,此时不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集为{x|x≠-b2a},ax2+bx+c<0(a>0)的解集为∅.一元二次不等式的解集、二次方程的根与二次函数的图象之间的关系见下表:x1,2=-b±Δ2ax1=x2=-b2a没有实数根|x<x或x>x{x|x≠-b2a}R4、解一元二次不等式的一般步骤:[方法规律总结]第一步,将一元二次不等式化为一端为0的形式(习惯上二次项系数大于0).第二步,求出相应二次方程的根,或判断出方程没有实根.第三步,画出相应二次函数示意草图,方程有根的将根标在图中.第四步,观察图象中位于x轴上方或下方的部分,对比不等式中不等号的方向,写出解集.5、含参一元二次不等式的解法解答含参数的不等式时,一般需对参数进行讨论,常见的有以下几种情况:(1)二次项系数含参数时,根据二次不等式化标准形式需要化二次项系数为正,所以要对参数符号进行讨论.(2)解“Δ”的过程中,若“Δ”表达式含有参数且参数的取值影响“Δ”符号,这时根据“Δ”符号确定的需要,要对参数进行讨论.(3)方程的两根表达式中如果有参数,必须对参数讨论才能确定根的大小,这时要对参数进行讨论.总之,参数讨论有三个方面:①二次项系数;②“Δ”;③根.但未必在这三个地方都进行讨论,是否讨论要根据需要而定.6、穿根法解高阶不等式解法:穿根法解高次不等式的步骤①将f(x)最高次项系数化为正数;②将f(x)分解为若干个一次因式的积或二次不可分因式的积;③将每一个一次因式的根标在数轴上,自上而下,从右向左依次通过每一点画曲线(注意重根情况,偶次方根穿而不过,奇次方根穿过);④观察曲线显现出的f(x)的值的符号变化规律,写出不等式的解集.7、分式不等式等)(或00<>++dcx bax 的解法 [方法规律总结]1.对于不等号一端为0的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.2.对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项、通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解. 8、一元二次不等式恒成立问题 [方法规律总结](1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a >0Δ<0;(2)ax 2+bx +c ≥0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎨⎧ a >0Δ≤0;(3)ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ<0;(4)ax 2+bx +c ≤0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎨⎧a <0Δ≤0.2.不等式有解问题(1)若ax 2+bx +c >0(a ≠0)有解,则a >0或⎩⎨⎧a <0,Δ>0.(2)若ax 2+bx +c ≥0(a ≠0)有解,则a >0,或⎩⎨⎧a <0,Δ≥0.【随堂练习一】1.不等式9x 2+6x +1≤0的解集是( )A .{x |x ≠-13}B .{x |-13≤x ≤13}C .∅D .{-13} 2.不等式3x 2-x +2<0的解集为( )A .∅B .RC .{x |-13<x <12}D .{x ∈R |x ≠16} 3.函数y =x 2+x -12的定义域是( ) A .{x |x <-4,或x >3} B .{x |-4<x <3} C .{x |x ≤-4,或x ≥3}D .{x |-4≤x ≤3}4.(2015·东北三校二模)设集合M={x|x2-2x-3<0,x∈Z},则集合M的真子集个数为()A.8 B.7 C.4 D.3 5.不等式x2-4x-5>0的解集是()A.{x|x≥5或x≤-1} B.{x|x>5或x<-1}C.{x|-1<x<5} D.{x|-1≤x≤5}6.已知全集U=R,集合M={x|(x-1)(x+3)<0},N={x||x|≤1},则下图阴影部分表示的集合是()A.[-1,1)B.(-3,1]C.(-∞,-3)∪[-1,+∞)D.(-3,-1)7.不等式2x2+mx+n>0的解集是{x|x>3或x<-2},则m、n的值分别是() A.2,12 B.2,-2 C.2,-12 D.-2,-128.函数y=log 12(x2-1)的定义域是()A.[-2,-1)∪(1,2]B.[-2,-1)∪(1,2)C.[-2,-1)∪(1,2]D.(-2,-1)∪(1,2)9.已知集合A={x|3x-2-x2<0},B={x|x-a<0}且B A,则a的取值范围是()A.a≤1 B.1<a≤2 C.a>2 D.a≤2 10.已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|log2(x+1)<1},则A∩B等于() A.(-∞,0) B.(2,+∞) C.(0,1) D.(-1,0)11、不等式x2+x-2<0的解集为________.12、不等式x2-4x+5<0的解集为________.13、不等式0≤x2-2x-3<5的解集为________【随堂练习二】1、若0<t<1,则不等式x2-(t+1t)x+1<0的解集是()A .{x |1t <x <t }B .{x |x >1t 或x <t }C .{x |x <1t 或x >t }D .{x |t <x <1t } 2.已知集合A ={-2,-1,0,1,2},B ={x |(x -1)(x +2)<0},则A ∩B =( ) A .{-1,0} B .{0,1} C .{-1,0,1} D .{0,1,2} 3.若a <0,则关于x 的不等式x 2-4ax -5a 2>0的解是( )A .x >5a 或x <-aB .x >-a 或x <5aC .5a <x <-aD .-a <x <5a4.不等式(x -2)2(x -3)x +1<0的解集为( )A .{x |-1<x <2或2<x <3}B .{x |1<x <3}C .{x |2<x <3}D .{x |-1<x <3}5.若{x |2<x <3}为x 2+ax +b <0的解集,则bx 2+ax +1>0的解集为( ) A .{x |x <2或x >3} B .{x |2<x <3} C .{x |13<x <12} D .{x |x <13或x >12}6.已知不等式x 2+ax +4<0的解集为空集,则a 的取值范围是( ) A .-4≤a ≤4 B .-4<a <4 C .a ≤-4或a ≥4 D .a <-4或a >47.若f (x )=-x 2+mx -1的函数值有正值,则m 的取值范围是( ) A .m <-2或m >2 B .-2<m <2 C .m ≠±2 D .1<m <38.已知关于x 的不等式x 2-4x ≥m 对任意x ∈(0,1]恒成立,则有( ) A .m ≤-3 B .m ≥-3 C .-3≤m <0 D .m ≥-4 9.函数y =-x 2-3x +4x 的定义域为( )A .[-4,1]B .[-4,0)C .(0,1]D .[-4,0)∪(0,1]10.如果不等式2x 2+2mx +m4x 2+6x +3<1对一切实数x 均成立,则实数m 的取值范围是( )A .(1,3)B .(-∞,3)C.(-∞,1)∪(2,+∞) D.(-∞,+∞)11、解不等式:(1)2x-13x+1>0;(2)axx+1<0.12.当a为何值时,不等式(a2-1)x2+(a-1)x-1<0的解集是R?13、解关于x的不等式:x2+2x-3-x2+x+6<0。
新高考数学试卷大题型

一、选择题选择题是新高考数学试卷中常见的题型,主要考查学生对基本概念、基本公式、基本定理的理解和应用。
以下列举几种常见的选择题题型:1. 基本概念判断题:考查学生对基本概念的理解程度,如判断正误、选择正确概念等。
2. 计算题:考查学生的计算能力,如求值、化简等。
3. 推理题:考查学生的逻辑思维能力,如判断推理、选择结论等。
4. 应用题:考查学生将数学知识应用于实际问题的能力,如几何图形、函数问题等。
二、填空题填空题主要考查学生对基本概念、基本公式、基本定理的记忆和应用。
以下列举几种常见的填空题题型:1. 基本概念填空题:考查学生对基本概念的记忆,如填入正确的概念、术语等。
2. 计算题:考查学生的计算能力,如求值、化简等。
3. 推理题:考查学生的逻辑思维能力,如填入推理步骤、结论等。
4. 应用题:考查学生将数学知识应用于实际问题的能力,如几何图形、函数问题等。
三、解答题解答题是新高考数学试卷中分值较高、难度较大的题型,主要考查学生的综合运用能力和创新思维能力。
以下列举几种常见的解答题题型:1. 几何题:考查学生对几何图形的认识、计算和分析能力,如三角形、四边形、圆等。
2. 函数题:考查学生对函数概念、性质、图像的理解和运用能力,如一次函数、二次函数、指数函数等。
3. 不等式题:考查学生对不等式概念、性质、解法等的应用能力,如一元一次不等式、一元二次不等式等。
4. 综合题:考查学生对数学知识综合运用和创新能力,如实际问题、创新题等。
四、探究题探究题是新高考数学试卷中的一种新型题型,主要考查学生的探究精神和创新思维。
以下列举几种常见的探究题题型:1. 探究性质题:考查学生对数学性质、定理的探究能力,如探究函数的性质、几何图形的性质等。
2. 创新题:考查学生的创新思维能力,如设计新的数学模型、提出新的解题方法等。
3. 综合探究题:考查学生对数学知识的综合运用和创新能力,如探究数学知识在实际问题中的应用等。
实用高考数学知识点总结经验分享

实用高考数学知识点总结经验分享作为高考必考科目之一,数学占据了高考总分的三分之一。
因此,在备战高考的过程中,掌握实用的数学知识点显得尤为重要。
本文就实用高考数学知识点进行总结,希望能对广大考生有所帮助。
一、一元二次方程和函数的应用一元二次方程和函数的应用广泛,不仅考查频率高,而且与实际生活密切相关。
掌握此类知识点,能够在考试中快速解题,提高分数。
1. 一元二次方程求解一元二次方程的解法有多种,如公式法、配方法、因式分解法等。
实际上,在高考中,选择合适的解法、勾画出解题思路也非常重要。
例如:(1)已知一元二次方程$ax^2+bx+c=0$,其中$a,b,c$ 都是实数,如果$a<0$,则该方程的解为$x=\frac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a},\frac{-b-\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$。
(2)已知一元二次方程的两个根为$x_1$ 和$x_2$,则该方程的表达式为$x^2-(x_1+x_2)x+x_1x_2=0$。
(3)已知一元二次方程的两根为$x_1$ 和$x_2$,则该方程的基本式为$y=a(x-x_1)(x-x_2)$。
2. 函数的应用函数是数学中一个重要的概念,包括常见的二次函数、指数函数、对数函数等。
在应用中,函数可以用于求解最优值、拟合曲线等方面。
例如:(1)已知函数$y=2x^2-6x+5$,则该函数的最小值为$-\frac{1}{2}$。
(2)已知二次函数的开口方向和顶点坐标,则可以画出函数的图像并推断出函数的性质。
(3)已知指数函数$y=a^x$ 和经过两点$(1,2)$ 和$(3,8)$ 的直线,则可以求出$a$ 的值并确定函数的表达式。
二、平面向量的性质和应用平面向量的性质和应用是数学中一个重要的知识点,能够用于求解几何问题。
掌握平面向量的相关知识,能够帮助考生更好地理解和解决空间图形问题。
例如:1. 向量的运算向量的加法、减法、数量积和向量积等运算十分重要。
高考数学必考题型

高考数学必考题型
高考数学必考题型有:
1. 二次函数与图像:考查二次函数的性质、图像的变化规律和相关的解题方法。
2. 平面向量:考查平面向量的表示、运算和相关的几何问题。
3. 空间向量与立体几何:考查空间向量的表示、运算以及与立体几何相关的问题。
4. 三角函数与图像:考查三角函数的性质、变化规律以及相关的解题方法。
5. 函数与极限:考查函数的性质、图像的变化规律以及与极限相关的问题。
6. 概率与统计:考查概率与统计的基本概念、计算方法以及与实际问题的应用。
7. 数列与数列极限:考查数列的性质、定理以及与数列极限相关的问题。
8. 导数与函数的应用:考查导数的基本概念、运算规则以及与函数的应用相关的问题。
9. 不等式与方程:考查不等式与方程的性质、解法以及应用。
10. 三角变换与解三角形:考查三角变换的基本概念、运算法则以及应用解三角形的问题。
注意:以上只是基本题型的概括,实际考试中可能会结合不同的知识点组合出具体的题目。
高中数学第二章一元二次函数方程和不等式专项训练题(带答案)

高中数学第二章一元二次函数方程和不等式专项训练题单选题1、实数a,b 满足a >b ,则下列不等式成立的是( ) A .a +b <ab B .a 2>b 2C .a 3>b 3D .√a 2+b 2<a +b 答案:C分析:利用不等式的性质逐一判断即可. A ,若a =1,b =0,则a +b >ab ,故A 错误; B ,若a =1,b =−2,则a 2<b 2,故B 错误;C ,若a >b ,则a 3−b 3=(a −b )(a 2+ab +b 2)=(a −b )[(a +b 2)2+3b 24]>0,所以a 3>b 3,故C 正确;D ,若a =1,b =−2,则√a 2+b 2>a +b ,故D 错误. 故选:C2、若a,b,c ∈R ,则下列命题为假命题的是( ) A .若√a >√b ,则a >b B .若a >b ,则ac >bc C .若b >a >0,则1a >1b D .若ac 2>bc 2,则a >b 答案:B分析:根据不等式的性质逐一分析各选项即可得答案. 解:对A :因为√a >√b ,所以a >b ≥0,故选项A 正确;对B :因为a >b ,c ∈R ,所以当c >0时,ac >bc ;当c =0时,ac =bc ;当c <0时,ac <bc ,故选项B 错误;对C :因为b >a >0,所以由不等式的性质可得1a>1b >0,故选项C 正确;对D :因为ac 2>bc 2,所以c 2>0,所以a >b ,故选项D 正确. 故选:B.3、若x >53,则3x +43x−5的最小值为( )A .7B .4√3C .9D .2√3 答案:C分析:利用基本不等式即可求解. 解:∵x >53, ∴3x −5>0,则3x +43x−5=(3x −5)+43x−5+5≥2√(3x −5)⋅43x−5+5=9, 当且仅当3x −5=2时,等号成立, 故3x +43x−5的最小值为9,故选:C .4、已知2<a <3,−2<b <−1,则2a −b 的范围是( ) A .(6,7)B .(5,8)C .(2,5)D .(6,8) 答案:B分析:由不等式的性质求解即可.,故4<2a <6,1<−b <2,得5<2a −b <8 故选:B5、已知a,b >0,a +4b =ab ,则a +b 的最小值为( ) A .10B .9C .8D .4 答案:B分析:由题可得4a +1b =1,根据a +b =(a +b )(4a +1b )展开利用基本不等式可求.∵a,b >0,a +4b =ab ,∴4a +1b =1, ∴a +b =(a +b )(4a +1b )=4b a +a b +5≥2√4b a ⋅ab +5=9,当且仅当4ba =ab 时等号成立,故a +b 的最小值为9. 故选:B.23,21<<-<<-a b6、已知两个正实数x ,y 满足x +y =2,则1x+9y+1的最小值是( )A .163B .112C .8D .3 答案:A分析:根据题中条件,得到1x +9y+1=13(1x +9y+1)[x +(y +1)],展开后根据基本不等式,即可得出结果. 因为正实数x,y 满足x +y =2,则1x +9y+1=13(1x +9y+1)[x +(y +1)]=13(10+y+1x+9x y+1)≥13(10+2√y+1x⋅9x y+1)=163,当且仅当y+1x=9xy+1,即x =34,y =54时,等号成立.故选:A .小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.7、关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β,且α2+β2=12,那么m 的值为( ) A .−1B .−4C .−4或1D .−1或4 答案:A分析:α2+β2=(α+β)2−2α⋅β,利用韦达定理可得答案. ∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根, ∴Δ=[2(m −1)]2−4×1×(m 2−m )=−4m +4⩾0, 解得:m ⩽1,∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β, ∴α+β=−2(m −1),α⋅β=m 2−m ,∴α2+β2=(α+β)2−2α⋅β=[−2(m −1)]2−2(m 2−m )=12,即m 2−3m −4=0,解得:m =−1或m =4(舍去). 故选:A.8、已知实数x ,y 满足x 2+y 2=2,那么xy 的最大值为( ) A .14B .12C .1D .2 答案:C分析:根据重要不等式x 2+y 2≥2xy 即可求最值,注意等号成立条件.由x 2+y 2=2≥2xy ,可得xy ≤1,当且仅当x =y =1或x =y =−1时等号成立. 故选:C. 多选题9、下面所给关于x 的不等式,其中一定为一元二次不等式的是( ) A .3x +4<0B .x 2+mx -1>0 C .ax 2+4x -7>0D .x 2<0 答案:BD分析:利用一元二次不等式的定义和特征对选项逐一判断即可.选项A 是一元一次不等式,故错误;选项B ,D ,不等式的最高次是二次,二次项系数不为0,故正确;当a =0时,选项C 是一元一次不等式,故不一定是一元二次不等式,即错误. 故选:BD.10、已知a >0,b >0,且a 2+b 2=2,则下列不等式中一定成立的是( ) A .ab ≥1B .a +b ≤2 C .lga +lgb ≤0D .1a +1b ≤2 答案:BC分析:对于AD ,举例判断,对于BC ,利用基本不等式判断 解:对于A ,令a =√22,b =√62满足a 2+b 2=2,则ab =√22×√62=√32<1,所以A 错误,对于B ,因为(a +b)2=a 2+b 2+2ab =2+2ab ≤2+a 2+b 2=4,所以a +b ≤2,当且仅当a =b =1时取等号,所以B 正确,对于C ,因为lga +lgb =lgab ≤lg a 2+b 22=lg1=0,当且仅当a =b =1时取等号,所以C 正确,对于D ,令a =√22,b =√62满足a 2+b 2=2,则1a +1b =√2+√63≈1.414+0.8165>2,所以D 错误,故选:BC11、已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A .a 2+b 2≥12B .2a−b >12C .log 2a +log 2b ≥−2D .√a +√b ≤√2 答案:ABD分析:根据a +b =1,结合基本不等式及二次函数知识进行求解. 对于A ,a 2+b 2=a 2+(1−a )2=2a 2−2a +1=2(a −12)2+12≥12, 当且仅当a =b =12时,等号成立,故A 正确;对于B ,a −b =2a −1>−1,所以2a−b >2−1=12,故B 正确;对于C ,log 2a +log 2b =log 2ab ≤log 2(a+b 2)2=log 214=−2,当且仅当a =b =12时,等号成立,故C 不正确; 对于D ,因为(√a +√b)2=1+2√ab ≤1+a +b =2,所以√a +√b ≤√2,当且仅当a =b =12时,等号成立,故D 正确; 故选:ABD小提示:本题主要考查不等式的性质,综合了基本不等式,指数函数及对数函数的单调性,侧重考查数学运算的核心素养.12、下列选项中正确的是( ) A .不等式a +b ≥2√ab 恒成立B .存在实数a ,使得不等式a +1a ≤2成立 C .若a ,b 为正实数,则ba +ab ≥2D .若正实数x ,y 满足,则2x +1y ≥821x y +=答案:BCD分析:根据基本不等式的条件与“1”的用法等依次讨论各选项即可得答案. 解:对于A选项,当a<0,b<0时不成立,故错误;对于B选项,当a<0时,a+1a =−[(−a)+(−1a)]≤2,当且仅当a=−1等号成立,故正确;对于C选项,若a,b为正实数,则ba >0,ab>0,所以ba+ab≥2√ba⋅ab=2,当且仅当a=b时等号成立,故正确;对于D选项,由基本不等式“1”的用法得2x +1y=(2x+1y)(x+2y)=4+4yx+xy≥4+2√4yx⋅xy=8,当且仅当x=2y时等号成立,故正确.故选:BCD13、已知函数f(x)=x2−2(a−1)x+a,若对于区间[−1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),则实数a的取值范围可以是()A.(−∞,0]B.[0,3]C.[−1,2]D.[3,+∞)答案:AD解析:对于区间[−1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),分析即f(x)在区间[−1,2]上单调,利用二次函数的单调区间判断.二次函数f(x)=x2−2(a−1)x+a图象的对称轴为直线x=a−1,∵任意x1,x2∈[−1,2]且x1≠x2,都有f(x1)≠f(x2),即f(x)在区间[−1,2]上是单调函数,∴a−1≤−1或a−1≥2,∴a≤0或a≥3,即实数a的取值范围为(−∞,0]∪[3,+∞).故选:AD小提示:(1)多项选择题是2020年高考新题型,需要要对选项一一验证.(2)二次函数的单调性要看开口方向、对称轴与区间的关系.填空题14、已知三个不等式:①ab>0,②ca >db,③bc>ad,用其中两个作为条件,剩下的一个作为结论,则可组成______个真命题. 答案:3分析:根据题意,结合不等式性质分别判断①、②、③作为结论的命题的真假性即可. 由不等式性质,得{ab >0c a >d b ⇒{ab >0bc−ad ab>0⇒bc >ad ;{ab >0bc >ad ⇒c a >d b ;{ca>d bbc >ad⇒{bc−adab>0bc >ad⇒ab >0.故可组成3个真命题.所以答案是:3.15、命题p:∀x ∈R ,x 2+ax +a ≥0,若命题p 为真命题,则实数a 的取值范围为___________. 答案:[0,4]分析:根据二次函数的性质判别式解题即可.∀x ∈R ,要使得x 2+ax +a ≥0,则Δ=a 2−4a ≤0,解得0≤a ≤4. 若命题p 为真命题,则实数a 的取值范围为[0,4]. 所以答案是:[0,4]. 16、a >b >c ,n ∈N ∗,且1a−b+1b−c≥n a−c恒成立,则n 的最大值为__.答案:4分析:将不等式变形分离出n ,不等式恒成立即n 大于等于右边的最小值;由于a −c =a −b +b −c ,凑出两个正数的积是常数,利用基本不等式求最值. 解:由于1a−b+1b−c≥n a−c恒成立,且a >c即恒成立 只要的最小值即可∵a −c a −b +a −c b −c =a −b +b −c a −b +a −b +b −cb −c=2+b −c a −b +a −bb −c∵a >b >ca c a cn a b b c --≤+--a c a cn a b b c --≤+--∴a −b >0,b −c >0,故(a−c a−b +a−cb−c )≥4,因此n ≤4 所以答案是:4. 解答题17、(1)已知x >1,求4x +1+1x−1的最小值;(2)已知0<x <1,求x (4−3x )的最大值. 答案:(1)9;(2)43.分析:(1)由于x −1>0,则4x +1+1x−1=4(x −1)+1x−1+5,然后利用基本不等式求解即可, (2)由于0<x <1,变形得x (4−3x )=13⋅(3x )⋅(4−3x ),然后利用基本不等式求解即可. (1)因为x >1,所以x −1>0,所以4x +1+1x−1=4(x −1)+1x−1+5≥2√4(x −1)⋅1x−1+5=9, 当且仅当4(x −1)=1x−1,即x =32时取等号,所以4x +1+1x−1的最小值为9.(2)因为0<x <1,所以x (4−3x )=13⋅(3x )⋅(4−3x )≤13(3x+4−3x 2)2=43,当且仅当3x =4−3x ,即x =23时取等号,故x (4−3x )的最大值为43.18、在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,已知2acosB =2c −b . (1)求角A 的值;(2)若b =5,AC⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =−5,求△ABC 的周长; (3)若2bsinB +2csinC =bc +√3a ,求△ABC 面积的最大值. 答案:(1)A =π3;(2)20;(3)3√34. 解析:(1)利用正弦定理及两角和的正弦公式展开,可得,可求得角A 的值;(2)根据向量的数量积及余弦定理分别求出a,c ,即可求得周长;1cos 2A(3)将利用正弦定理将角化成边,再利用余弦定理结合基本不等式可求得面积的最值; (1)∵2acosB =2c −b ⇒2sinA ⋅cosB =2sinC −sinB ,∴2sinA ⋅cosB =2⋅sin(A +B)−sinB =2(sinA ⋅cosB +cosA ⋅sinB)−sinB , ∴,∵0<A <π,∴A =π3;(2)∵AC⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 2 =c ⋅5⋅cos π3−52=52c −25=−5⇒c =8,在△ABC 中利用余弦定理得:a 2=b 2+c 2−2b ⋅c ⋅cosA =52+82−2⋅5⋅8⋅12=49, ∴a =7,∴ΔABC 的周长为:5+8+7=20; (3)∵bsinB =csinC =asinA =√32=2√3a3,∴sinB =√32ba,sinC =√32ca, ∴2b ⋅√32⋅b a+2c ⋅√32⋅ca=bc +√3a ,∴√3(b 2+c 2−a 2)=abc ⇒√3⋅cosA =a2⇒√3⋅12=a2⇒a =√3, ∴√3(b 2+c 2−3)=√3bc ⇒b 2+c 2=3+bc , ∴3+bc ⩾2bc ⇒bc ⩽3,等号成立当且仅当, △ABC 面积的最大值为(12bcsinA)max=3√34. 小提示:本题考查三角恒等变换、正余弦定理在解三角形中的应用,求解时注意选择边化成角或者角化成边的思路.1cos 2A =b c =。
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高考数学二轮复习一元二次函数性质及其综合考查一、一元二次函数图象与性质:(学生画出函数图象,写出函数性质)二.高考题热身1.若不等式x2+ax+1≥0对于一切x∈(0,12〕成立,则a的取值范围是()A.0 B. –2 C.-52D.-32.已知函数f(x)=ax2+2ax+4(a>0),若x1<x2 , x1+x2=0 , 则( )A.f(x1)<f(x2)B.f(x1)=f(x2)C.f(x1)>f(x2)D.f(x1)与f(x2)的大小不能确定3.过点(-1,0)作抛物线21y x x=++的切线,则其中一条切线为(A)220x y++=(B)330x y-+=(C)10x y++=(D)10x y-+=3.设0a>,2()f x ax bx c=++,曲线()y f x=在点00(,())P x f x处切线的倾斜角的取值范围为0,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则点P到曲线()y f x=对称轴距离的取值范围是()1.0,2A⎡⎤⎢⎥⎣⎦B.]21,0[a.0,2bCa⎡⎤⎢⎥⎣⎦1.0,2bDa⎡-⎤⎢⎥⎣⎦4.设0>b,二次函数122-++=abxaxy的图像为下列之一()则a的值为(A)1(B)1-(C)251--(D)251+-5.不等式组⎩⎨⎧>-<-1)1(log2|2|22xx的解集为 ( )(A) (0,3);(B) (3,2);(C) (3,4);(D) (2,4)。
6.一元二次方程2210,(0)ax x a++=≠有一个正根和一个负根的充分不必要条件是:()A.0a<B.0a>C.1a<- D.1a>7. 已知方程22(2)(2)0x x m x x n-+-+=的四个根组成一个首项为14的等差数列,则m n-=( )A 1B 34C 12D 388.已知{}{}2||21|3,|6,A x xB x x x=+>=+≤A B=I( )A .[)(]3,21,2--U B.(]()3,21,--+∞U C. (][)3,21,2--U D.(](],31,2-∞-U9. 设函数⎪⎩⎪⎨⎧≥--<+=1,141,)1()(2x x x x x f,则使得1)(≥x f 的自变量x 的取值范围为 ( )A .(][]10,02,Y -∞-B .(][]1,02,Y -∞-C .(][]10,12,Y -∞-D .[]10,1]0,2[Y -9.函数f x x ax ()=--223在区间[1,2]上存在反函数的充分必要条件是( )A. a ∈-∞(,]1B. a ∈+∞[,)2C. a ∈[,]12 D . a ∈-∞⋃+∞(,][,)1210.已知函数)(,31)(x f x x f 则处的导数为在=的解析式可能为( )A .)1(3)1()(2-+-=x x x fB .)1(2)(-=x x fC .2)1(2)(-=x x fD .1)(-=x x f11. 定义在R 上的偶函数f(x)满足f(x)=f(x +2),当x ∈[3,5]时,f(x)=2-|x -4|,则( )A .f (sin 6π)<f (cos 6π)B .f (sin1)>f (cos1)C .f (cos 32π)<f (sin 32π) D .f (cos2)>f (sin2) 12.命题p :若a 、b ∈R ,则|a |+|b|>1是|a +b|>1的充分而不必要条件;命题q :函数y=2|1|--x 的定义域是(-∞,-1]∪[3,+∞).则( )A .“p 或q ”为假B .“p 且q ”为真C .p 真q 假D .p 假q 真13. .已知关于x 的方程2x -(2 m -8)x +2m -16 = 0的两个实根 12x x 、满足1x <23<2x ,则实数m 的取值范围_______________.17{|}22m m -<< 14.已知b a ,为常数,若34)(2++=x x x f ,2410)(2++=+x x b ax f ,则b a -5= 2 。
15.设函数f(x)=x 2+mx+n,2216)(x x x g -=若不等式()x g x f '≤≤)(0的解集为{x|2≤x ≤3或x=6},求m,n 的值.三.典型例题例1.作出下列函数的图象(1)y=|x-2|(x +1);解:(1)当x ≥2时,即x-2≥0时, 当x <2时,即x-2<0时,这是分段函数,每段函数图象可根据二次函数图象作出(见图6)例2.的取值范围。
之间,求和的两根都在的方程若关于k k kx x x 310322-=++ 解析:0)(32)(2=++=x f x k kx x x f 程轴交点的横坐标就是方,其图象与令 ()13(1)0y f x f =-->的解,由的图象可知,要使二根都在,之间,只需,(3)0f >,()()02b f f k a-=-<10(10)k k -<<∈-同时成立,解得,故,例3.(福建卷)已知()f x 是二次函数,不等式()0f x <的解集是(0,5),且()f x 在区间[]1,4-上的最大值是12。
(I )求()f x 的解析式; (II )是否存在实数,m 使得方程37()0f x x+=在区间(,1)m m +内有且只有两个不等的实数根?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由。
解:(I )Q ()f x 是二次函数,且()0f x <的解集是(0,5),∴可设()(5)(0).f x ax x a =->()f x ∴在区间[]1,4-上的最大值是(1)6.f a -= 由已知,得612,a =22,()2(5)210().a f x x x x x x R ∴=∴=-=-∈(II )方程37()0f x x+=等价于方程32210370.x x -+= 设32()21037,h x x x =-+则2'()6202(310).h x x x x x =-=-当10(0,)3x ∈时,'()0,()h x h x <是减函数;当10(,)3x ∈+∞时,'()0,()h x h x >是增函数。
101(3)10,()0,(4)50,327h h h =>=-<=>Q ∴方程()0h x =在区间1010(3,),(,4)33内分别有惟一实数根,而在区间(0,3),(4,)+∞内没有实数根,所以存在惟一的自然数3,m =使得方程37()0f x x+=在区间(,1)m m +内有且只有两个不同的实数根。
例4:已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 和一次函数g (x )=-bx ,其中a 、b 、c 满足a >b >c ,a +b +c =0,(a ,b ,c ∈R )(1)求证两函数的图象交于不同的两点A 、B ; (2)求线段AB 在x 轴上的射影A 1B 1的长的取值范围解: (1)证明由⎩⎨⎧-=++=bxy c bx ax y 2消去y 得ax 2+2bx +c =0Δ=4b 2-4ac =4(-a -c )2-4ac =4(a 2+ac +c 2)=4[(a +43)22+c c 2] ∵a +b +c =0,a >b >c ,∴a >0,c <0 ∴43c 2>0,∴Δ>0,即两函数的图象交于不同的两点 (2)解设方程ax 2+bx +c =0的两根为x 1和x 2,则x 1+x 2=-a b 2,x 1x 2c |A 1B 1|2=(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 22222224444()4()b c b ac a c ac a a a a ----=--== 22134[()1]4[()]24c c c a a a =++=++ ∵a >b >c ,a +b +c =0,a >0,c <0,∴a >-a -c >c ,解得a c ∈(-2,-21) ∵]1)[(4)(2++=a c a c a c f 的对称轴方程是1=a c a c ∈(-2,-21)时,为减函数 ∴|A 1B 1|2∈(3,12),故|A 1B 1|∈(32,3)例5:已知f (x )=x 2+c ,且f [f (x )]=f (x 2+1) (1)设g (x )=f [f (x )],求g (x )的解析式;(2)设φ(x )=g (x )-λf (x ),试问 是否存在实数λ,使φ(x )在(-∞,-1)内为减函数,且在(-1,0)内是增函数点拨与提示:由f [f (x )]=f (x 2+1)求出c ,进而得到函数的解析式,利用导数研究函数的单调性.解: (1)由题意得f [f (x )]=f (x 2+c )=(x 2+c )2+c, f (x 2+1)=(x 2+1)2+c ,∵f [f (x )]=f (x 2+1)∴(x 2+c )2+c =(x 2+1)2+c ,∴x 2+c =x 2+1,∴c =1 ∴f (x )=x 2+1,g (x )=f [f (x )]=f (x 2+1)=(x 2+1)2+1(2)φ(x )=g (x )-λf (x )=x 4+(2-λ)x 2+(2-λ)若满足条件的λ存在,则φ′(x )=4x 3+2(2-λ)x∵函数φ(x )在(-∞,-1)上是减函数, ∴当x <-1时,φ′(x )<0即4x 3+2(2-λ)x <0对于x ∈(-∞,-1)恒成立∴2(2-λ)>-4x 2, ∵x <-1,∴-4x 2<-4 ∴2(2-λ)≥-4,解得λ≤4又函数φ(x )在(-1,0)上是增函数 ∴当-1<x <0时,φ′(x )>0即4x 2+2(2-λ)x >0对于x ∈(-1,0)恒成立∴2(2-λ)<-4x 2, ∵-1<x <0,∴-4<4x 2<0 ∴2(2-λ)≤-4,解得λ≥4故当λ=4时,φ(x )在(-∞,-1)上是减函数,在(-1,0)上是增函数,即满足条件的λ存在 例6. 已知t t f 2log )(=,t ∈[2,8],对于f(t)值域内的所有实数m ,不等式x m mx x 4242+>++恒成立,求x 的取值范围。
解:∵t ∈[2,8],∴f(t)∈[21,3]原题转化为:2)2()2(-+-x x m >0恒成立,为m 的一次函数(这里思维的转化很重要)当x =2时,不等式不成立。