二次函数与幂函数练习题

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二次函数与幂函数典型例题(含答案)

二次函数与幂函数典型例题(含答案)

二次函数与幂函数1.求二次函数的解析式.2.求二次函数的值域与最值.3.利用幂函数的图象和性质分析解决有关问题.【复习指导】本节复习时,应从“数”与“形”两个角度来把握二次函数和幂函数的图象和性质,重点解决二次函数在闭区间上的最值问题,此类问题经常与其它知识结合命题,应注重分类讨论思想与数形结合思想的综合应用.基础梳理1.二次函数的基本知识(1)函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)叫做二次函数,它的定义域是R.(2)二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的图象是一条抛物线,对称轴方程为x=-,顶点坐标是.①当a>0时,抛物线开口向上,函数在上递减,在上递增,当x=-时,f(x)min =;②当a<0时,抛物线开口向下,函数在上递增,在上递减,当x=-时,f(x)max =.③二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)当Δ=b2-4ac>0时,图象与x轴有两个交点M1(x1,0)、M2(x2,0),|M1M2|=|x1-x2|=.(3)二次函数的解析式的三种形式:①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);②顶点式:f(x)=a(x-m)2+h(a≠0);③两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).2.幂函数(1)幂函数的定义形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.(2)幂函数的图象(3)幂函数的性质第一象限一定有图像且过点(1,1);第四象限一定无图像;当幂函数是偶函数时图像分布第一二象限,奇函数时图像分布第一三象限;第一象限图像的变化趋势;当a<0时,递减,a>0时,递增,其中a>1时,递增速度越来越快,0<a<1时,递增速度越来越慢。

y=x y=x2y=x3y=x y=x-1定义域R R R[0,+∞){x|x∈R且x≠0}值域R[0,+∞)R[0,+∞){y|y∈R且y≠0}奇偶性奇偶奇非奇非偶奇单调性增x∈[0,+∞)时,增,x∈(-∞,0]时,减增增x∈(0,+∞)时,减,x∈(-∞,0)时,减定点(0,0),(1,1) (1,1)一条主线二次函数、一元二次方程和一元二次不等式是一个有机的整体,要深刻理解它们之间的相互关系,能用函数与方程、分类讨论、数形结合思想来研究与“三个二次”有关的问题,高考对“三个二次”知道的考查往往渗透在其他知识之中,并且大都出现在解答题中.两种方法二次函数y=f(x)对称轴的判断方法:(1)对于二次函数y=f(x)对定义域内x1,x2,都有f(x1)=f(x2),那么函数y=f(x)图象的对称轴方程为x=;(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,那么函数y=f(x)图象的对称轴方程为x=a(a为常数).两种问题与二次函数有关的不等式恒成立问题:(1)ax2+bx+c>0,a≠0恒成立的充要条件是(2)ax2+bx+c<0,a≠0恒成立的充要条件是双基自测1.下列函数中是幂函数的是().A.y=2x2B.y=C.y=x2+x D.y=-2.(2011·九江模拟)已知函数f(x)=4x2-mx+5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f(1)的范围是().A.f(1)≥25 B.f(1)=25C.f(1)≤25 D.f(1)>253.(2011·福建)若关于x的方程x2+mx+1=0,有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是().A.(-1,1)B.(-2,2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-∞,-1)∪(1,+∞)4.(2011·陕西)函数的图象是().5.二次函数y=f(x)满足f(3+x)=f(3-x)(x∈R)且f(x)=0有两个实根x1,x2,则x1+x2=________.考向一求二次函数的解析式【例1】?已知函数f(x)=x2+mx+n的图象过点(1,3),且f(-1+x)=f(-1-x)对任意实数都成立,函数y=g(x)与y=f(x)的图象关于原点对称.求f(x)与g(x)的解析式.【训练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.试确定此二次函数的解析式.考向二幂函数的图象和性质【例2】?幂函数y=xm2-2m-3(m∈Z)的图象关于y轴对称,且当x>0时,函数是减函数,则m的值为().A.-1<m<3 B.0C.1 D.2【训练2】已知点(,2)在幂函数y=f(x)的图象上,点在幂函数y=g(x)的图象上,若f(x)=g(x),则x=________.考向三二次函数的图象与性质【例3】?已知函数f(x)=x2-2ax+1,求f(x)在区间[0,2]上的最值.【训练3】已知f(x)=1-(x-a)(x-b)(a<b),m,n是f(x)的零点,且m<n,则a,b,m,n从小到大的顺序是________.双基自测1.(人教A版教材习题改编)下列函数中是幂函数的是().A.y=2x2B.y=C.y=x2+x D.y=-解析A,C,D均不符合幂函数的定义.答案 B2.(2011·九江模拟)已知函数f(x)=4x2-mx+5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f(1)的范围是().A.f(1)≥25 B.f(1)=25C.f(1)≤25 D.f(1)>25解析对称轴x=≤-2,∴m≤-16,∴f(1)=9-m≥25.答案 A3.(2011·福建)若关于x的方程x2+mx+1=0,有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是().A.(-1,1)B.(-2,2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-∞,-1)∪(1,+∞)解析依题意判别式Δ=m2-4>0,解得m>2或m<-2.答案 C4.(2011·陕西)函数的图象是().解析由幂函数的性质知:①图象过(1,1)点,可排除A,D;②当指数0<α<1时为增速较缓的增函数,故可排除C.答案 B5.二次函数y=f(x)满足f(3+x)=f(3-x)(x∈R)且f(x)=0有两个实根x1,x2,则x1+x2=________.解析由f(3+x)=f(3-x),知函数y=f(x)的图象关于直线x=3对称,应有=3?x1+x2=6.答案6考向一求二次函数的解析式【例1】?已知函数f(x)=x2+mx+n的图象过点(1,3),且f(-1+x)=f(-1-x)对任意实数都成立,函数y=g(x)与y=f(x)的图象关于原点对称.求f(x)与g(x)的解析式.[审题视点]采用待定系数法求f(x),再由f(x)与g(x)的图象关于原点对称,求g(x).解依题意得解得:∴f(x)=x2+2x.设函数y=f(x)图象上的任意一点A(x0,y0),该点关于原点的对称点为B(x,y),则x0=-x,y0=-y.∵点A(x0,y0)在函数y=f(x)的图象上,∴y0=x+2x0,∴-y=x2-2x,∴y=-x2+2x,即g(x)=-x2+2x.二次函数解析式的确定,应视具体问题,灵活地选用其形式,再根据题设条件列方程组,即运用待定系数法来求解.在具体问题中,常常会与图象的平移、对称,函数的周期性、奇偶性等知识有机地结合在一起.【训练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.试确定此二次函数的解析式.解法一利用二次函数的一般式.设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).由题意得解之得∴所求二次函数的解析式为y=-4x2+4x+7.法二利用二次函数的顶点式.设f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),∵f(2)=f(-1).∴此二次函数的对称轴为x==.∴m=,又根据题意,函数有最大值8,即n=8.∴y=f(x)=a2+8,∵f(2)=-1,∴a2+8=-1,解之得a=-4.∴f(x)=-42+8=-4x2+4x+7.考向二幂函数的图象和性质【例2】?幂函数y=xm2-2m-3(m∈Z)的图象关于y轴对称,且当x>0时,函数是减函数,则m的值为().A.-1<m<3 B.0C.1 D.2[审题视点]由幂函数的性质可得到幂指数m2-2m-3<0,再结合m是整数,及幂函数是偶函数可得m的值.解析由m2-2m-3<0,得-1<m<3,又m∈Z,∴m=0,1,2.∵m2-2m-3为偶数,经验证m=1符合题意.答案 C根据幂函数的单调性先确定指数的取值范围,当α>0时,幂函数在(0,+∞)上为增函数,当α<0时,幂函数在(0,+∞)上为减函数,然后验证函数的奇偶性.【训练2】已知点(,2)在幂函数y=f(x)的图象上,点在幂函数y=g(x)的图象上,若f(x)=g(x),则x=________.解析由题意,设y=f(x)=xα,,则2=()α,得α=2,设y=g(x)=xβ,则=(-)β,得β=-2,由f(x)=g(x),即x2=x-2,解得x=±1.答案±1考向三二次函数的图象与性质【例3】?已知函数f(x)=x2-2ax+1,求f(x)在区间[0,2]上的最值.[审题视点]先确定对称轴,再将对称轴分四种情况讨论.解函数f(x)=x2-2ax+1=(x-a)2+1-a2的对称轴是直线x=a,(1)若a<0,f(x)在区间[0,2]上单调递增,当x=0时,f(x)min=f(0)=1;当x=2时,f(x)max=f(2)=5-4a;(2)若0≤a<1,则当x=a时,f(x)min=f(a)=1-a2;当x=2时,f(x)max=f(2)=5-4a;(3)若1≤a<2,则当x=a时,f(x)min=f(a)=1-a2;当x=0时,f(x)max=f(0)=1;(4)若a≥2,则f(x)在区间[0,2]上单调递减,当x=0时,f(x)max=f(0)=1;当x=2时,f(x)min=f(2)=5-4a.解二次函数求最值问题,首先采用配方法,将二次函数化为y=a(x-m)2+n(a≠0)的形式,得顶点(m,n)或对称轴方程x=m,分三个类型:①顶点固定,区间固定;②顶点含参数,区间固定;③顶点固定,区间变动.【训练3】已知f(x)=1-(x-a)(x-b)(a<b),m,n是f(x)的零点,且m<n,则a,b,m,n从小到大的顺序是________.解析由于f(x)=1-(x-a)(x-b)(a<b)的图象是开口向下的抛物线,因为f(a)=f(b)=1>0,f(m)=f(n)=0,可得a∈(m,n),b∈(m,n),所以m<a<b<n.答案m<a<b<n考向四有关二次函数的综合问题【例4】?设函数f(x)=ax2-2x+2,对于满足1<x<4的一切x值都有f(x)>0,求实数a的取值范围.[审题视点]通过讨论开口方向和对称轴位置求解.解当a>0时,f(x)=a+2-.∴或或∴或或∴a≥1或<a<1或?,即a>;当a<0时,解得a∈?;当a=0时,f(x)=-2x+2,f(1)=0,f(4)=-6,∴不合题意.综上可得,实数a的取值范围是a>.含有参数的二次函数与不等式的结合问题是高考的热点,通过围绕二次函数的开口方向、对称轴,不等式的恒成立等基本问题展开,重点考查学生分类讨论的思想、函数与方程的思想,以及分析、解决问题的能力.【训练4】已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a>0),F(x)=若f(-1)=0,且对任意实数x均有f(x)≥0成立.(1)求F(x)的表达式;(2)当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求k的取值范围.解(1)∵f(-1)=0,∴a-b+1=0,∴b=a+1,∴f(x)=ax2+(a+1)x+1.∵f(x)≥0恒成立,∴∴∴a=1,从而b=2,∴f(x)=x2+2x+1,∴F(x)=(2)g(x)=x2+2x+1-kx=x2+(2-k)x+1.∵g(x)在[-2,2]上是单调函数,∴≤-2,或≥2,解得k≤-2,或k≥6.所以k的取值范围为k≤-2,或k≥6.规范解答3——如何求解二次函数在某个闭区间上的最值【问题研究】二次函数在闭区间上的最值问题,一定要根据对称轴与区间的相对位置关系确定最值,当函数解析式中含有参数时,要根据参数的取值情况进行分类讨论,避免漏解.【解决方案】对于二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)而言,首先确定对称轴,然后与所给区间的位置关系分三类进行讨论.【示例】?(本题满分12分)(2011·济南模拟)已知f(x)=-4x2+4ax-4a-a2在区间[0,1]内有最大值-5,求a的值及函数表达式f(x).求二次函数f(x)的对称轴,分对称轴在区间的左侧、中间、右侧讨论.[解答示范]∵f(x)=-42-4a,∴抛物线顶点坐标为.(1分)①当≥1,即a≥2时,f(x)取最大值-4-a2.令-4-a2=-5,得a2=1,a=±1<2(舍去);(4分)②当0<<1,即0<a<2时,x=时,f(x)取最大值为-4a.令-4a=-5,得a=∈(0,2);(7分)③当≤0,即a≤0时,f(x)在[0,1]内递减,∴x=0时,f(x)取最大值为-4a-a2,令-4a-a2=-5,得a2+4a-5=0,解得a=-5或a=1,其中-5∈(-∞,0].(10分)综上所述,a=或a=-5时,f(x)在[0,1]内有最大值-5.∴f(x)=-4x2+5x-或f(x)=-4x2-20x-5.(12分)求解本题易出现的问题是直接利用二次函数的性质——最值在对称轴处取得,忽视对称轴与闭区间的位置关系,不进行分类讨论.【试一试】设函数y=x2-2x,x∈[-2,a],求函数的最小值g(a).[尝试解答]∵函数y=x2-2x=(x-1)2-1,∴对称轴为直线x=1,而x=1不一定在区间[-2,a]内,应进行讨论.当-2<a<1时,函数在[-2,a]上单调递减,则当x=a时,y min=a2-2a;当a≥1时,函数在[-2,1]上单调递减,在[1,a]上单调递增,则当x=1时,y min=-1.综上,g(a)=。

12 二次函数与幂函数

12 二次函数与幂函数

(十二) 二次函数与幂函数A 级——夯基保分练1.已知幂函数y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫2,14,则它的单调递增区间为( ) A .(0,+∞) B .[0,+∞) C .(-∞,0)D .(-∞,+∞)解析:选C 设幂函数f (x )=x α, ∵f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫2,14, ∴2α=14,解得α=-2,则f (x )=x -2=1x2,且x ≠0,∵y =x 2在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上递增, ∴函数f (x )的单调递增区间是(-∞,0).2.已知f (x )=x 2+px +q 满足f (1)=f (2)=0,则f (-1)的值是( ) A .5 B .-5 C .6D .-6 解析:选C 由f (1)=f (2)=0知方程x 2+px +q =0的两根分别为1,2,则p =-3,q =2,∴f (x )=x 2-3x +2,∴f (-1)=6.3.设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0,x ∈R ),对任意实数t 都有f (2+t )=f (2-t )成立,在函数值f (-1),f (1),f (2),f (5)中,最小的一个不可能是( )A .f (-1)B .f (1)C .f (2)D .f (5)解析:选B 由f (2+t )=f (2-t )知函数y =f (x )的图象对称轴为x =2.当a >0时,易知f (5)=f (-1)>f (1)>f (2);当a <0时,f (5)=f (-1)<f (1)<f (2),故最小的不可能是f (1).4.设abc >0,二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的图象可能是( )解析:选D 由A 、C 、D 知,f (0)=c <0,从而由abc >0,所以ab <0,所以对称轴x =-b2a >0,知A 、C 错误,D 满足要求;由B知f (0)=c >0,所以ab >0,所以对称轴x =-b2a<0,B 错误.5.已知方程x 2+(m -2)x +2m -1=0的较小的实根在0和1之间,则实数m 的取值范围是____________.解析:令f (x )=x 2+(m -2)x +2m -1.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ f (0)>0,f (1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧2m -1>0,1+(m -2)+2m -1<0,解得12<m <23.答案:⎝⎛⎭⎫12,23B 级——达标综合练6.已知幂函数f (x )=(n 2+2n -2)xn 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2解析:选B ∵幂函数f (x )=(n 2+2n -2)xn 2-3n (n ∈Z )的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧n 2+2n -2=1,n 2-3n 是偶数,n 2-3n <0,解得n =1.7.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 =0D .a <0,2a +b =0解析:选A 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-b2a=2,所以4a +b =0.8.设二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,且f (m )≤f (0),则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .[2,+∞)C .(-∞,0]∪[2,+∞)D .[0,2]解析:选D f (x )的对称轴为x =1,由f (x )在[0,1]上递减知a >0,且f (x )在[1,2]上递增,f (0)=f (2),∵f (m )≤f (0),结合对称性,∴0≤m ≤2.9.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 =( ) A .-1 B .1 C .2D .-2解析:选B ∵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. 10.(2021·浙江新高考仿真卷)设函数f (x )=sin 2x +a cos x +b 在⎣⎡⎦⎤0,π2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,且与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,且与b 有关解析:选B 令t =cos x ,则g (t )=-t 2+at +b +1(0≤t ≤1),由题意,①当a2<0,即a <0时,g (0)为最大值,g (1)为最小值,此时M -m =1-a ;②当a2>1,即a >2时,g (0)为最小值,g (1)为最大值,此时M -m =a -1;③当12≤a2≤1,即1≤a ≤2时,M 取g ⎝⎛⎭⎫a 2,m 取g (0),此时M -m =a 24;④当0≤a 2<12,即0≤a <1时,M 取g ⎝⎛⎭⎫a 2,m 取g (1),此时M -m =a 24+1-a .综上所述,M -m 与a 有关,但与b 无关,故选B .11.(2021·上海杨浦调研)函数f (x )=x -12的定义域为____________.解析:因为函数f (x )=x -12=1x ,所以定义域为(0,+∞).答案:(0,+∞)12.若函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,3]上是减函数,则实数a 的取值范围是____________,且函数f (x )恒过点____________.解析:二次函数f (x )图象的对称轴是x =1-a ,由题意知1-a ≥3,∴a ≤-2. 由函数的解析式易得函数f (x )恒过定点(0,2). 答案:(-∞,-2] (0,2)13.已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R ),对于任意实数a ,总存在实数m ,当x ∈[m ,m +1]时,使得f (x )≤0恒成立,则b 的取值范围为____________.解析:设f (x )=x 2+ax +b =0,有两根x 1,x 2, ∴4b <a 2,x 1+x 2=-a ,x 1x 2=b ,∵对于任意实数a ,总存在实数m ,当x ∈[m ,m +1]时,使得f (x )≤0恒成立, ∴(x 1-x 2)2≥1恒成立,∴a 2-1≥4b , ∴b ≤-14,故b 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,-14. 答案:⎝⎛⎦⎤-∞,-14 14.若二次函数y =-x 2+mx -1的图象与两端点为A (0,3),B (3,0)的线段AB 有两个不同的交点,则实数m 的取值范围是____________.解析:线段AB 的方程为x 3+y3=1(x ∈[0,3]),即y =3-x (x ∈[0,3]),由题意得方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =3-x ,y =-x 2+mx -1,消去y 得x 2-(m +1)x +4=0,①由题意可得,方程①在x ∈[0,3]内有两个不同的实根,令f (x )=x 2-(m +1)x +4,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(m +1)2-16>0,0≤m +12≤3,f (0)=4≥0,f (3)=10-3m ≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m <-5或m >3,-1≤m ≤5,m ≤103,所以3<m ≤103.故实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤3,103.答案:⎝⎛⎦⎤3,103 15.已知值域为[-1,+∞)的二次函数满足f (-1+x )=f (-1-x ),且方程f (x )=0的两个实根x 1,x 2满足|x 1-x 2|=2.(1)求f (x )的表达式;(2)函数g (x )=f (x )-kx 在区间[-1,2]内的最大值为f (2),最小值为f (-1),求实数k 的取值范围.解:(1)∵f (-1+x )=f (-1-x ), ∴f (x )的图象关于x =-1对称,∴设f (x )=a (x +1)2+h =ax 2+2ax +a +h , ∵函数f (x )的值域为[-1,+∞),可得h =-1, 由根与系数的关系可得x 1+x 2=-2,x 1x 2=1+ha ,∴||x 1-x 2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=-4ha=2, 解得a =-h =1,∴f (x )=x 2+2x .(2)由题意得函数g (x )在区间[-1,2]上递增,又g (x )=f (x )-kx =x 2-(k -2)x =⎝⎛⎭⎪⎫x -k -222-(k -2)24,∴k -22≤-1,即k ≤0,综上,实数k 的取值范围为(-∞,0].C 级——拔高创新练16.已知在(-∞,1]上递减的函数f (x )=x 2-2tx +1,且对任意的x 1,x 2∈[0,t +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤2,则实数t 的取值范围为( )A .[-2,2]B .[1, 2 ]C .[2,3]D .[1,2]解析:选B 由于函数f (x )=x 2-2tx +1的图象的对称轴为x =t , 函数f (x )=x 2-2tx +1在区间(-∞,1]上单调递减, 所以t ≥1.则在区间[0,t +1]上,0距对称轴x =t 最远,故要使对任意的x 1,x 2∈[0,t +1],都有|f (x 1)-f (x 2)|≤2,只要f (0)-f (t )≤2即可,即1-(t 2-2t 2+1)≤2, 求得-2≤t ≤ 2.再结合t ≥1,可得1≤t ≤ 2.故选B .17.定义:如果在函数y =f (x )定义域内的给定区间[a ,b ]上存在x 0(a <x 0<b ),满足f (x 0)=f (b )-f (a )b -a,则称函数y =f (x )是[a ,b ]上的“平均值函数”,x 0是它的一个均值点,如y =x 4是[-1,1]上的平均值函数,0就是它的均值点.现有函数f (x )=-x 2+mx +1是[-1,1]上的平均值函数,则实数m 的取值范围是____________.解析:因为函数f (x )=-x 2+mx +1是[-1,1]上的平均值函数, 设x 0为均值点,所以f (1)-f (-1)1-(-1)=m =f (x 0),即关于x 0的方程-x 20+mx 0+1=m 在(-1,1)内有实数根,解方程得x 0=1或x 0=m -1. 所以必有-1<m -1<1,即0<m <2, 所以实数m 的取值范围是(0,2). 答案:(0,2)18.已知f (x )=mx 2+(1-3m )x +2m -1.(1)设m =2时,f (x )≤0的解集为A ,集合B =(a,2a +1](a >0).若A ⊆B ,求a 的取值范围;(2)求关于x 的不等式f (x )≤0的解集S ;(3)若存在x >0,使得f (x )>-3mx +m -1成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)∵m =2,∴f (x )=mx 2+(1-3m )x +2m -1=2x 2-5x +3.又f (x )≤0, ∴(x -1)(2x -3)≤0, ∴1≤x ≤32,∴A =⎣⎡⎦⎤1,32. ∵A ⊆(a,2a +1](a >0),∴⎩⎪⎨⎪⎧2a +1≥32,a <1且a >0,∴14≤a <1.故a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫14,1.(2)∵f (x )=mx 2+(1-3m )x +2m -1,f (x )≤0, ∴(x -1)[mx -(2m -1)]≤0,当m <0时,S =(-∞,1]∪⎣⎡⎭⎫2-1m ,+∞; 当m =0时,S =(-∞,1]; 当0<m <1时,S =⎣⎡⎦⎤2-1m ,1; 当m =1时,S ={1}; 当m >1时,S =⎣⎡⎦⎤1,2-1m . (3)∵f (x )>-3mx +m -1,∴m >-xx 2+1.令g (x )=-x x 2+1=-1x +1x (x >0),∵x >0,∴x +1x ≥2,∴0<1x +1x ≤12,∴-12≤g (x )<0,∵存在x >0,使得f (x )>-3mx +m -1成立, ∴m >[g (x )]min ,∴m >-12.∴实数m 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-12,+∞.。

第二章第五节《二次函数与幂函数》演练知能检测

第二章第五节《二次函数与幂函数》演练知能检测

一、选择题1.(文)幂函数y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫4,12,则f ⎝⎛⎭⎫14的值为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 设f (x )=x α,则4α=12,α=-12,即f (x )=x 12-,于是f ⎝⎛⎭⎫14=⎝⎛⎭⎫1412-=2.1.(理)已知点⎝⎛⎭⎫33,3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 .定义域内的增函数解析:选A 设f (x )=x α,由已知得⎝⎛⎭⎫33α=3,解得α=-1,因此f (x )=x -1,易知该函数为奇函数.2.(2013·临沂模拟)已知函数y =ax 2+bx +c ,如果a >b >c ,且a +b +c =0,则它的图象是( )解析:选D ∵a >b >c ,a +b +c =0,∴a >0,c <0,∴y =ax 2+bx +c 的开口向上,且与y 轴的交点(0,c )在负半轴上.D 项正确.3.已知函数f (x )=x 2+bx +c 且f (1+x )=f (-x ),则下列不等式中成立的是( ) A .f (-2)<f (0)<f (2) B .f (0)<f (-2)<f (2) C .f (0)<f (2)<f (-2) D .f (2)<f (0)<f (-2)解析:选C ∵f (1+x )=f (-x ), ∴(x +1)2+b (x +1)+c =x 2-bx +c . ∴x 2+(2+b )x +1+b +c =x 2-bx +c . ∴2+b =-b ,即b =-1.∴f (x )=x 2-x +c ,其图象的对称轴为x =12.∴f (0)<f (2)<f (-2).4.若二次函数f (x )=ax 2+bx +c 满足f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)等于( )A .-b 2a B .-baC .cD.4ac -b 24a解析:选C ∵f (x 1)=f (x 2)且f (x )的图象关于x =-b 2a 对称,∴x 1+x 2=-ba .∴f (x 1+x 2)=f ⎝⎛⎭⎫-b a =a ·b 2a 2-b ·ba+c =c .5.已知函数f (x )=x 2+x +c ,若f (0)>0,f (p )<0,则必有( ) A .f (p +1)>0 B .f (p +1)<0 C .f (p +1)=0D .f (p +1)的符号不能确定解析:选A 函数f (x )=x 2+x +c 的对称轴为x =-12,又因为f (0)>0,f (p )<0,故-1<p <0,p +1>0,所以f (p +1)>0.6.(理)(2013·温州模拟)方程x 2+ax -2=0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围为( )A.⎝⎛⎭⎫-235,+∞ B .(1,+∞)C.⎣⎡⎦⎤-235,1 D.⎝⎛⎭⎫-∞,-235 解析:选C 令f (x )=x 2+ax -2,由题意,知f (x )图象与x 轴在[1,5]上有交点, 则⎩⎪⎨⎪⎧f (1)≤0,f (5)≥0. 解得-235≤a ≤1.6.(文)若方程x 2-2mx +4=0的两根满足一根大于1,一根小于1,则m 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,-52 B.⎝⎛⎭⎫52,+∞C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D.⎝⎛⎭⎫-52,+∞ 解析:选B 设f (x )=x 2-2mx +4,则题设条件等价于f (1)<0,即1-2m +4<0,解得m >52. 二、填空题7.(2012·江苏高考)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 的解集为(m ,m +6),则实数c 的值为________.解析:因为f (x )的值域为[0,+∞),所以Δ=0,即a 2=4b ,所以x 2+ax +a 24-c <0的解集为(m ,m +6),易得m ,m +6是方程x 2+ax +a 24-c =0的两根,由一元二次方程根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧2m +6=-a ,m (m +6)=a24c ,解得c =9. 答案:98.若二次函数f (x )=ax 2+2x +c 的值域是[0,+∞),则a +c 的最小值为________. 解析:由已知a >0,4ac -44a =0,∴ac =1,c >0.∴a +c ≥2ac =2.当且仅当a =c =1时,取等号, ∴a +c 的最小值为2. 答案:29.已知函数y =mx 2+(m -3)x +1的值域是[0,+∞),则实数m 的取值范围是________. 解析:当m =0时,y =-3x +1,显然成立. 当m ≠0时,要使y ∈[0,+∞),只要⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=(m -3)2-4×m ×1≥0, 解得0<m ≤1或m ≥9.综上m 的取值范围是[0,1]∪[9,+∞). 答案:[0,1]∪[9,+∞) 三、解答题10.已知二次函数f (x )的二次项系数为a ,且f (x )>-2x 的解集为{x |1<x <3},方程f (x )+6a =0有两相等实根,求f (x )的解析式.解:设f (x )+2x =a (x -1)(x -3)(a <0), 则f (x )=ax 2-4ax +3a -2x ,f (x )+6a =ax 2-(4a +2)x +9a ,Δ=(4a +2)2-36a 2=0, 16a 2+16a +4-36a 2=0,20a 2-16a -4=0, 5a 2-4a -1=0,(5a +1)(a -1)=0, 解得a =-15,或a =1(舍去).因此f (x )的解析式为f (x )=-15(x -1)(x -3).11.已知f (x )=-4x 2+4ax -4a -a 2在区间[0,1]内有最大值-5,求a 的值及函数表达式f (x ).解:∵f (x )=-4⎝⎛⎭⎫x -a 22-4a , ∴抛物线顶点坐标为⎝⎛⎭⎫a 2,-4a .①当a 2≥1,即a ≥2时,f (x )取最大值-4-a 2.令-4-a 2=-5,得a 2=1,a =±1<2(舍去); ②当0<a 2<1,即0<a <2时,x =a2时,f (x )取最大值为-4a .令-4a =-5,得a =54∈(0,2);③当a2≤0,即a ≤0时,f (x )在[0,1]内递减,∴x =0时,f (x )取最大值为-4a -a 2,令-4a -a 2=-5,得a 2+4a -5=0,解得a =-5,或a =1,其中-5∈(-∞,0]. 综上所述,a =54或a =-5时,f (x )在[0,1]内有最大值-5.∴f (x )=-4x 2+5x -10516或f (x )=-4x 2-20x -5. 12.已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ∈R ,c ∈R ). (1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0,求F (2)+F (-2)的值;(2)若a =1,c =0,且|f (x )|≤1在区间(0,1]上恒成立,试求b 的取值范围. 解:(1)由已知c =1,∵f (-1)=a -b +c =0,且-b2a =-1,∴a =1,b =2.∴f (x )=(x +1)2.∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2,x >0,-(x +1)2,x <0. ∴F (2)+F (-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8. (2)由题意知f (x )=x 2+bx ,原命题等价于 -1≤x 2+bx ≤1在x ∈(0,1]上恒成立,即b ≤1x -x 且b ≥-1x -x 在x ∈(0,1]上恒成立,根据单调性可得1x-x 的最小值为0,-1x-x的最大值为-2,所以-2≤b≤0.故b的取值范围为[-2,0]。

课时作业(七) 二次函数与幂函数 (3)

课时作业(七) 二次函数与幂函数 (3)

课时作业(七) 二次函数与幂函数基础过关组一、单项选择题1.已知幂函数f (x )=(m 2-3m +3)x m +1为偶函数,则m =( ) A .1 B .2 C .1或2D .3解析 因为函数f (x )为幂函数,所以m 2-3m +3=1,即m 2-3m +2=0,解得m =1或m =2。

当m =1时,幂函数f (x )=x 2为偶函数,满足条件;当m =2时,幂函数f (x )=x 3为奇函数,不满足条件。

故选A 。

答案 A2.已知幂函数f (x )的图象过点(2,14),则函数g (x )=f (x )+x 24的最小值为( )A .1B .2C .4D .6解析 设幂函数f (x )=x α。

因为f (x )的图象过点(2,14),所以2α=14,解得α=-2。

所以函数f (x )=x -2,其中x ≠0。

所以函数g (x )=f (x )+x 24=1x 2+x24≥21x 2·x 24=1,当且仅当x =±2时,g (x )取得最小值1。

答案 A3.若函数f (x )=x 2-2x +m 在[3,+∞)上的最小值为1,则实数m 的值为( ) A .-3 B .2 C .-2D .1解析 函数f (x )=x 2-2x +m 图象的对称轴为x =1<3,二次函数图象的开口向上,所以f (x )在[3,+∞)上是增函数,因为函数f (x )=x 2-2x +m 在[3,+∞)上的最小值为1,所以f (3)=1,即9-6+m =1,解得m =-2。

故选C 。

答案 C4.设abc >0,二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的图象可能是( )解析 由A ,C ,D 知,f (0)=c <0。

因为abc >0,所以ab <0,所以对称轴x =-b 2a>0,知A ,C错误,D 符合要求。

由B 知f (0)=c >0,所以ab >0,所以x =-b 2a<0,B 错误。

2024年新高考版数学专题1_3.2 二次函数与幂函数(分层集训)

2024年新高考版数学专题1_3.2 二次函数与幂函数(分层集训)

2.(2022湖南邵阳、郴州二模,4)“
(a
1)
1 2
<
(2
a)
1 2
”是“-2<a&.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 A
3.(2023届兰州五十五中开学考,15)幂函数f(x)= xm22m3(m∈Z)为偶函数,且
在区间(0,+∞)上是减函数,则m=
C.对任意x∈R, f(x)≥- 25 恒成立
4
D.∃x∈R,使得函数f(x)=π 答案 ACD
4.(2021广东深圳一模,13)已知函数的图象关于y轴对称,且与直线y=x相
切,则满足上述条件的二次函数可以为f(x)=
.
答案 x2+ 1 (答案不唯一)
4
5.(2022北京,14,5分)设函数f(x)=
(0,2]上恒成立,即a≤x+ 4 +1在(0,2]上恒成立,
x
因为x∈(0,2],所以x+ 4 +1≥2 x 4 +1=5,当且仅当x= 4 ,即x=2时取等号,所
x
x
x
以x+ 4 +1的最小值为5,所以a≤5,所以a的最大值为5.
x
考点二 幂函数 考向一 幂函数的图象问题
1.(多选)(2022江苏盐城阜宁中学段测,9)若点A(m,n)在幂函数y=xa(a∈R) 的图象上,则下列结论可能成立的是 ( )
f(x-1)-f 2(x)的最大值为
.
答案 - 3
4
4.(2022河北保定重点高中月考,14)若函数f(x)=(m+2)xa是幂函数,且其图象
过点(2,4),则函数g(x)=loga(x+m)的单调增区间为

专题08 二次函数与幂函数(解析版)

专题08 二次函数与幂函数(解析版)

2023高考一轮复习讲与练08 二次函数与幂函数练高考 明方向1.(2018上海)已知11{2,1,,,1,2,3}22α∈---,若幂函数()α=f x x 为奇函数,且在0+∞(,)上递减,则α=_____【答案】1-【解析】由题意()f x 为奇函数,所以α只能取1,1,3-,又()f x 在(0,)+∞上递减,所以1α=-. 2.(2017浙江)若函数2()f x x 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 【答案】B【解析】函数()f x 的对称轴为2a x =-, ①当02a-≤,此时(1)1M f a b ==++,(0)m f b ==,1M m a -=+; ②当12a-≥,此时(0)M f b ==,(1)1m f a b ==++,1M m a -=--; ③当012a<-<,此时2()24a a m f b =-=-,(0)M f b ==或(1)1M f a b ==++,24a M m -=或214a M m a -=++.综上,M m -的值与a 有关,与b 无关.选B .3.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科)若101a b c >><<,,则( ) (A )c c a b < (B )c c ab ba < (C )log log b a a c b c <(D )log log a b c c <【答案】C【解析】对A :由于01c <<,∴函数cy x =在R 上单调递增,因此1c c a b a b >>⇔>,A 错误;对B :由于110c -<-<,∴函数1c y x-=在()1,+∞上单调递减,∴111c c c c a b a b ba ab -->>⇔<⇔<,B 错误;对C : 要比较log b a c 和log a b c ,只需比较ln ln a c b 和ln ln b c a ,只需比较ln ln c b b 和ln ln ca a, 只需ln b b 和ln a a ,构造函数()()ln 1f x x x x =>,则()'ln 110f x x =+>>,()f x 在()1,+∞上单调递增,因此()()110ln ln 0ln ln f a f b a a b b a a b b >>⇔>>⇔<,又由01c <<得ln 0c <,∴ln ln log log ln ln a b c cb c a c a a b b<⇔<,C 正确,对D : 要比较log a c 和log b c ,只需比较 ln ln c a 和ln ln c b ,而函数ln y x =在()1,+∞上单调递增,故111ln ln 0ln ln a b a b a b>>⇔>>⇔<,又由01c <<得ln 0c <,∴ln ln log log ln ln a b c cc c a b>⇔>,D 错误 4.(2014北京)加工爆米花时,爆开且不糊的粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率p与加工时间t (单位:分钟)满足函数关系2p at bt c =++(a 、b 、c 是常数),下图记录了三次实验的数据,根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( ) A .3.50分钟 B .3.75分钟 C .4.00分钟 D .4.25分钟【答案】B【解析】由题意可知2p at bt c =++过点(3,0.7),(4,0.8)(5,0.5),代入2p at bt c =++中可解得0.2, 1.5,2a b c =-==-,∴20.2 1.52p t t =-+-=20.2( 3.75)0.8125t --+, ∴当 3.75t =分钟时,可食用率最大.5.(2013广东)定义域为的四个函数,,,中,奇函数的个数是A .B .C .D .【答案】C【解析】是奇函数的为与,故选C .讲典例 备高考O 5430.80.70.5t p R 3y x =2x y =21y x =+2sin y x =43213y x =2sin y x =二次函数与幂函数奇函数的定义偶函数的定义 函数的对称性 奇偶性的判断奇偶性的应用周期性的判断 周期性的应用类型一、幂函数的定义 基础知识:1、幂函数的定义一般地,函数y =x α叫做幂函数,其中x 是自变量,α是常数.基本题型:1.(幂函数的判断)下列函数中是幂函数的是( ) A .y =x 4+x 2 B .y =10x C .y =1x 3D .y =x +1【答案】C【详解】根据幂函数的定义知,y =1x 3是幂函数,y =x 4+x 2,y =10x ,y =x +1都不是幂函数.2.(幂函数的判断)给出下列函数:①31y x =;②32y x =-;③42y x x =+;④35y x=;⑤()21y x =-;⑥0.3xy =,其中是幂函数的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】B【详解】由幂函数的定义:形如y x α=(α为常数)的函数为幂函数,则可知①331y x x -==和④5353y x x ==是幂函数.类型二、幂函数的图象 基础知识:1、五个常见幂函数的图象基本题型:1.(根据解析式确定图象)已知(),1,m n ∈+∞,且m n >,若26log log 13m n n m +=,则函数()nmf x x =的图像为( ).A .B .C .D .【答案】A【解析】由题意得:26log log 2log 6log 13m n m n n m n m +=+=,令()log 01m t n t =<<,则6213t t+=,解得12t =或6t =(舍去),所以n =,即21mn =,所以()2m n f x x =的图像即为()f x x =的图像.2.(根据图象确定解析式)图中1C 、2C 、3C 为三个幂函数y x α=在第一象限内的图象,则解析式中指数α的值依次可以是( )A .12、3、1- B .1-、3、12C .12、1-、3 D .1-、12、3 【答案】D【详解】由题意得,根据幂函数的图象与性质可知,2310C C C ααα>>>,所以解析式中指数α的值依次可以是11,,32-, 3.(利用图象比较大小)对于幂函数()45f x x =,若120x x <<,则122x x f +⎛⎫⎪⎝⎭,()()122f x f x +的大小关系是( )A .()()121222f x f x x x f ++⎛⎫>⎪⎝⎭B .()()121222f x f x x x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭C .()()121222f x f x x x f ++⎛⎫=⎪⎝⎭D .无法确定【答案】A【解析】幂函数()45f x x =在0,上是增函数,大致图象如图所示.设()1,0A x ,()2,0C x ,其中120x x <<,则AC 的中点E 的坐标为12,02x x +⎛⎫⎪⎝⎭,且()1AB f x =,()2CD f x =,122x x EF f +⎛⎫= ⎪⎝⎭.()12EF AB CD >+,()()121222f x f x x x f ++⎛⎫∴>⎪⎝⎭.4.(利用图象比较大小)已知函数y =x a ,y =x b ,y =x c 的图象如图所示,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c <b <aB .a <b <cC .b <c <aD .c <a <b 【答案】A【解析】由幂函数图像特征知,1a >,01b <<,0c <,所以选A . 5.(幂函数图象的性质)下列命题中,假命题的个数为_________. ①幂函数的图象有可能经过第四象限;②幂函数的图象都经过点()1,1;③当0a =时,函数a y x =的图象是一条直线;④当0a <时,函数a y x =在定义域内是严格减函数; ⑤过点()1,1-的幂函数图象关于y 轴对称. 【答案】3【详解】对于①,正数的指数幂为正数,故幂函数的图象不可能经过第四象限,故错误;对于②,1的任何指数幂均为1,所以幂函数的图象都经过点()1,1,故正确;对于③,当0a =时,函数a y x =的定义域为{}0x x ≠,其a y x =图象是两条射线,故错误;对于④,当1a =-时,1y x=在定义域内不具有单调性,故错误;对于⑤,当幂函数过点()1,1-时,()11a-=得a 为偶数,故幂函数图象关于y 轴对称,故正确.类型三、幂函数的性质 基础知识:1、五个常见幂函数的性质1.(幂函数单调性)已知点(2,8)在幂函数()nf x x =的图象上,设,(ln ),a f b f c f π===⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( ) A .b a c << B .a b c << C .b c a << D .a c b <<【答案】D【解析】由已知得82n =,解得:3n =,所以3()f x x =1<1<,ln ln 1e π>=, 又0-==<,所以ln π<<,由3()f x x =在R 上递增,可得:(ln )f f f π<<⎝⎭⎝⎭,所以a c b <<.2.(幂函数图象的对称性)已知幂函数()()22322n nf x n n x-=+-(n Z ∈)的图象关于y 轴对称,且在()0,∞+上是减函数,则n 的值为______. 【答案】1【详解】因为()()22322n nf x n n x-=+-是幂函数,2221n n ∴+-=,解得3n =-或1,当3n =-时,()18=f x x 是偶函数,关于y 轴对称,在()0,∞+单调递增,不符合题意,当1n =时,()2f x x -=是偶函数,关于y 轴对称,在()0,∞+单调递减,符合题意,1n ∴=. 3.(幂函数的奇偶性)设11,2,3,,12a ⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭,则使函数a y x =的定义域为R 且函数a y x =为奇函数的所有a 的值为( )A .1,3-B .1,1-C .1,3D .1,1,3-【答案】C【详解】1a =时,函数解析式为y x =满足题意;2a =时,函数解析式为2yx ,偶函数,不符合题意;3a =时,函数解析式为3y x =满足题意;12a =时,函数解析式为12y x =,定义域为[)0,+∞,不符合题意;1a =-时,函数解析式为1y x -=,定义域为(,0)(0,)-∞+∞,不符合题意.类型四、二次函数的解析式 基础知识:二次函数解析式的三种形式基本题型:1.已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,则f (x )=________. 【答案】12x 2-32x +2【解析】因为f (x )是二次函数且f (0)=2,所以设f (x )=ax 2+bx +2(a ≠0).又因为f (x +1)-f (x )=x -1,所以a (x +1)2+b (x +1)+2-(ax 2+bx +2)=x -1,整理得(2a -1)x +a +b +1=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a -1=0,a +b +1=0,解得a =12,b =-32,所以f (x )=12x 2-32x +2.2.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 )=________. 【答案】f (x )=x 2+2x .【解析】法一:设函数的解析式为f (x )=ax (x +2)(a ≠0),所以f (x )=ax 2+2ax ,由4a ×0-4a 24a=-1,得a =1,所以f (x )=x 2+2x . 法二:由二次函数f (x )与x 轴交于(0,0),(-2,0),知f (x )的图象关于x =-1对称.设f (x )=a (x +1)2-1(a >0),又f (0)=0,得a =1,所以f (x )=(x +1)2-1=x 2+2x .3.已知二次函数f (x )的图象经过点(4,3),它在x 轴上截得的线段长为2,并且对任意x ∈R ,都有f (2-x )=f (2+x ),则f (x )=________. 【答案】f (x )=x 2-4x +3.【解析】∵f (2-x )=f (2+x )对x ∈R 恒成立,∴f (x )的对称轴为x =2.又∵f (x )的图象被x 轴截得的线段长为2,∴f (x )=0的两根为1和3.设f (x )的解析式为f (x )=a (x -1)(x -3)(a ≠0).又∵f (x )的图象经过点(4,3),∴3a =3,a =1.∴所求f (x )的解析式为f (x )=(x -1)(x -3),即f (x )=x 2-4x +3.基本方法:求二次函数解析式的方法类型五、二次函数的图象与性质 基础知识:函数y =ax 2+bx +c (a >0)y =ax 2+bx +c (a <0)图象定义域 R值域 ⎣⎡⎭⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝⎛⎦⎤-∞,4ac -b 24a对称轴 x =-b2a顶点坐标 ⎝⎛⎭⎫-b 2a,4ac -b 24a奇偶性当b =0时是偶函数,当b ≠0时是非奇非偶函数单调性在⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上是减函数, 在⎣⎡⎭⎫-b 2a ,+∞上是增函数 在⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上是增函数, 在⎣⎡⎭⎫-b 2a,+∞上是减函数基本题型:1.(根据函数图象求范围)(多选)二次函数y =ax 2+bx +c 的图象如图所示,则下列结论正确的是( )A .b =-2aB .a +b +c <0C .a -b +c >0D .abc <0 【答案】AD【解析】根据对称轴x =-b2a=1得到b =-2a ,A 正确;当x =1时,y =a +b +c >0,B 错误;当x =-1时,y =a -b +c <0,C 错误;函数图象开口向下,所以a <0,b =-2a >0,当x =0时,y =c >0,故abc <0,D 正确.2.(根据解析式确定函数图象)(多选)在同一平面直角坐标系中,函数f (x )=ax 2+x +1和函数g (x )=ax +1的图象可能是( )【答案】ABD【解析】若a =0,则f (x )=x +1,g (x )=1,A 符合;若a <0,则f (x )的图象开口向下,过点(0,1),对称轴的方程为x =-12a ,g (x )的图象过点(0,1)和⎝⎛⎭⎫-1a ,0,且-12a <-1a ,B 符合;若0<a <14, 则f (x )的图象开口向上,与x 轴有两个交点,过点(0,1),对称轴的方程为x =-12a,g (x )的图象过 点(0,1)和⎝⎛⎭⎫-1a ,0,且-12a >-1a ,C 不符合;若a >14,则f (x )的图象开口向上,与x 轴没有交点, 过点(0,1),对称轴的方程为x =-12a ,g (x )的图象过点(0,1)和⎝⎛⎭⎫-1a ,0,且-12a >-1a ,D 符合. 基本方法:1、分析二次函数图象问题的要点一是看二次项系数的符号,它决定二次函数图象的开口方向; 二是看对称轴和顶点,它们决定二次函数图象的具体位置;三是看函数图象上的一些特殊点,如函数图象与y 轴的交点、与x 轴的交点,函数图象的最高点或最低点等.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. 类型四、二次函数给定区间上最值问题 基础知识:1、闭区间上二次函数最值问题的解法:抓住“三点一轴”数形结合,三点是指区间两个端点和中点,一轴指的是对称轴,结合图象,根据函数的单调性及分类讨论的思想求解.2、二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动.无论哪种类型,解题的关键都是图象的对称轴与区间的位置关系,当含有参数时,要依据图象的对称轴与区间的位置关系进行分类讨论. 基本题型:1.(轴定区间定)已知函数y =2x 2-6x +3,x ∈[-1,1],则f (x )的最小值是________. 【答案】-1【解析】∵函数f (x )=2x 2-6x +3的图象的对称轴为x =32>1,∴函数f (x )=2x 2-6x +3在[-1,1]上单调递减,∴f (x )min =2-6+3=-1.2、(轴动区间定)已知函数f (x )=-x 2+2ax +1-a 在0≤x ≤1时有最大值2,则实数a 的值为________. 【答案】-1或2【解析】易知y =-x 2+2ax +1-a (x ∈R)的图象的对称轴为直线x =a .当a <0时,函数f (x )的图象如图①中实线部分所示,当x =0时,y max =f (0)=1-a ,∴1-a =2,即a =-1. 当0≤a ≤1时,函数f (x )的图象如图②中实线部分所示,当x =a 时,y max =f (a )=-a 2+2a 2+1-a =a 2-a +1.∴a 2-a +1=2,解得a =1±52.∵0≤a ≤1,∴a =1±52不满足题意.当a >1时,函数f (x )的图象如图③中实线部分所示,当x =1时,y max =f (1)=a =2,∴a =2.综上可知,a 的值为-1或2.3、(轴定区间动)设函数f (x )=x 2-2x +2,x ∈[t ,t +1],t ∈R ,求函数f (x )的最小值. 【解析】f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈[t ,t +1],t ∈R ,函数图象的对称轴为直线x =1.当t +1≤1,即t ≤0时,函数图象如图(1)所示,函数f (x )在区间[t ,t +1]上为减函数,所以最小值为f (t +1)=t 2+1;当t <1<t +1,即0<t <1时,函数图象如图(2)所示,在对称轴x =1处取得最小值,最小值为f (1)=1;当t ≥1时,函数图象如图(3)所示,函数f (x )在区间[t ,t +1]上为增函数,所以最小值为f (t )=t 2-2t +2.综上可知,当t ≤0时,f (x )min =t 2+1;当0<t <1时,f (x )min =1;当t ≥1时,f (x )min =t 2-2t +2.新预测 破高考1.已知幂函数()f x 的图象经过点(4,2),则下列命题正确的是( )A .()f x 是偶函数B .()f x 在定义域上是单调递增函数C .()f x 的值域为RD .()f x 在定义域内有最大值【答案】B【详解】设()f x x α=,则42α=,解得12α=,()12f x x ∴==()f x 的定义域为[)0,+∞,故A 错误;可得()f x 在定义域上是单调递增函数,故B 正确;值域为[)0,+∞,故C 错误;故()f x 在定义域内没有最大值,故D 错误.2.下列关于幂函数的结论,正确的是( ).A .幂函数的图象都过(0,0)点B .幂函数的图象不经过第四象限C .幂函数为奇函数或偶函数D .幂函数在其定义域内都有反函数【答案】B【解析】幂函数1y x -=不过点(0,0),则A 错误;当()0,x ∈+∞时,0a x >,则幂函数的图象不经过第四象限,则B 正确;12y x =的定义域为[0,)+∞,不关于原点或y 轴对称,则C 错误;2y x 在(,)-∞+∞内无反函数,则D 错误;3.已知函数:①2xy =;②12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭;③1y x -=;④12y x =;则下列函数图象(第一象限部分)从左到右依次与函数序号的对应顺序是( )A .②①③④B .②③①④C .④①③②D .④③①②【答案】D【详解】①:函数2xy =是实数集上的增函数,且图象过点(0,1),因此从左到右第三个图象符合;②:函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是实数集上的减函数,且图象过点(0,1),因此从左到右第四个图象符合;③:函数1y x-=在第一象限内是减函数,因此从左到右第二个图象符合;④:函数12y x =在第一象限内是增函数,因此从左到右第一个图象符合,4.(多选)函数f (x )=ax 2+2x +1与g (x )=x a 在同一坐标系中的图象可能为( )【答案】ACD【详解】当a <0时,g (x )=x a 为奇函数,定义域为{x |x ≠0},且在(0,+∞)上递减,而f (x )=ax 2+2x +1的图象开口向下,对称轴为x =-1a >0,f (0)=1,故A 符合;当a =2n (n ∈N *)时,g (x )=x a 为偶函数,且在(0,+∞)上递增,f (x )=ax 2+2x +1的图象开口向上,且对称轴为x =-1a <0,Δ=4-4a <0,其图象和x 轴没有交点,故D 符合;当a =12n (n ∈N *)时,函数g (x )=x a 的定义域为[0,+∞),且在[0,+∞)上递增,f (x )=ax 2+2x +1的图象开口向上,且对称轴为x =-1a <0,Δ=4-4a >0,图象和x 轴有两个交点,故C 符合.B 明显不符合题意,故选A 、C 、D. 5.若幂函数()222333m m y m m x+-=++的图象不过原点且关于原点对称,则( )A .2m =-B .1m =-C .2m =-或1m =-D .31m -≤≤-【答案】A【详解】根据幂函数的概念,得2331m m ++=,解得1m =-或2m =-,①若1m =-,则4y x -=,令()4f x x -=,其定义域为()(),00,-∞⋃+∞,且()()()44f x x x f x ---=-=≠-,显然幂函数为偶函数,不是奇函数,图象不关于原点对称,不符合题意,舍去;②若2m =-,则3y x -=,令()3f x x -=,其定义域为R ,且()()()33f x x x f x ---=-=-=-,即幂函数为奇函数,图象关于原点对称,符合题意.所以2m =-.6.若幂函数()y f x =的图象过点(8,,则函数()()21f x f x --的最大值为( )A .12B .12-C .34-D .-1【答案】C【解析】设幂函数()y f x x α==,图象过点(8,,故318=2=2ααα,故()f x =()()21f x f x x --=t =,则()21y t t =-+,0t ≥,∴12t =时,max 34y =-.7.幂函数()0y xαα=≠,当α取不同的正数时,在区间0,1上它们的图象是一簇曲线(如图).设点1,0A ,()0,1B ,连接AB ,线段AB 恰好被其中的两个幂函数m y x =,n y x =的图象三等分,即有BM MN NA ==,则mn 等于( )A .1B .2C .3D .无法确定【答案】A【解析】由题1,0A ,()0,1B ,BM MN NA ==,所以12,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,21,33N ⎛⎫ ⎪⎝⎭,1233m ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭,2133n⎛⎫= ⎪⎝⎭,11213333mmnn m⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴===⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,1mn ∴=.8.幂函数f(x)=x 3m -5(m∈N)在(0,+∞)上是减函数,且f(-x)=f(x),则m 可能等于( )A .0B .1C .2D .3【答案】B【解析】∵幂函数f(x)=x 3m -5(m∈N)在(0,+∞)上是减函数,∴3m-5<0,即m <53.又∵m∈N, ∴m=0,1.∵f(-x)=f(x),∴函数f(x)是偶函数.当m =0时,f(x)=x -5是奇函数;当m =1时, f(x)=x -2是偶函数.∴m =1,故选B.9.已知当[0,1]x ∈ 时,函数2(1)y mx =-的图象与y m = 的图象有且只有一个交点,则正实数m的取值范围是A.(0,1])⋃+∞ B . (0,1][3,)⋃+∞ C .)⋃+∞ D .[3,)⋃+∞【答案】B【解析】当01m <≤时,11m≥ ,2(1)y mx =- 单调递减,且22(1)[(1),1]y mx m =-∈-,y m=单调递增,且[,1]y m m m =∈+ ,此时有且仅有一个交点;当1m 时,101m<< ,2(1)y mx =-在1[,1]m上单调递增,所以要有且仅有一个交点,需2(1)13m m m -≥+⇒≥. 10.已知幂函数()()22644m m f x m m x--=-+,()m R ∈,对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,都有()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦,则()3f -,()1f -,()f π的大小关系是( )A .()()()π31f f f <-<-B .()()()13πf f f -<-<C .()()()31πf f f -<-<D .()()()3π1f f f -<<-【答案】A【详解】对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,都有()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦,即()f x 在0,上单调减,又()f x 是幂函数,知:2244160m m m m ⎧-+=⎪⎨--≠⎪⎩,解得1m =或3m =(舍去),∴6()f x x -=,()f x是偶函数,∴(1)(1)f f -=,(3)(3)f f -=,而(1)(3)()f f f π>>,即(1)(3)()f f f π->->, 11.已知点⎝⎛⎭⎫2,18在幂函数f (x )=x n 的图象上,设a =f ⎝⎛⎭⎫33,b =f (ln π),c =f ⎝⎛⎭⎫22,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .b <a <cB .a <b <cC .b <c <aD .a <c <b【答案】C【解析】因为点⎝⎛⎭⎫2,18在函数f (x )的图象上,所以18=2n ,解得n =-3,所以f (x )=x -3,易知当x >0时,f (x )单调递减.因为33<22<1,ln π>ln e =1,所以f ⎝⎛⎭⎫33>f ⎝⎛⎭⎫22>f (ln π),即a >c >b ,故选C. 12.(多选)已知函数f (x )=3x 2-6x -1,则( )A .函数f (x )有两个不同的零点B .函数f (x )在(-1,+∞)上单调递增C .当a >1时,若f (a x )在x ∈[-1,1]上的最大值为8,则a =3D .当0<a <1时,若f (a x )在x ∈[-1,1]上的最大值为8,则a =13【答案】ACD【解析】因为二次函数对应的一元二次方程的判别式Δ=(-6)2-4×3×(-1)=48>0,所以函数f (x )有两个不同的零点,A 正确.因为二次函数f (x )图象的对称轴为x =1,且图象开口向上,所以f (x )在(1,+∞)上单调递增,B 不正确.令t =a x ,则f (a x )=g (t )=3t 2-6t -1=3(t -1)2-4. 当a >1时,1a ≤t ≤a ,故g (t )在⎣⎡⎦⎤1a ,a 上先减后增,又a +1a 2>1,故最大值为g (a )=3a 2-6a -1=8, 解得a =3(负值舍去).同理当0<a <1时,a ≤t ≤1a ,g (t )在⎣⎡⎦⎤a ,1a 上的最大值为g ⎝⎛⎭⎫1a =3a 2-6a -1=8, 解得a =13(负值舍去).故C 、D 正确.13.已知幂函数()223mm y f x x --+==(其中22m -<<,m ∈Z )满足:①在区间,0上为减函数;②对任意的x ∈R ,都有()()0f x f x --=.则()f x 在[]0,4x ∈的值域为__________. 【答案】()4f x x =,值域为[]0,256【解析】22m -<<,m ∈Z ,1m ∴=-,0,1.对任意x ∈R ,都有()()0f x f x --=,即()()f x f x -=,f x 是偶函数.当1m =-时,()4f x x =,满足条件①②;当1m =时,()0f x x =,不满足条件①;当0m =时,()3f x x =,条件①②都不满足,故同时满足条件①②的幂函数()f x 的解析式为()4f x x =,且在区间[]0,4上是增函数,∴当[]0,4x ∈时,函数()f x 的值域为[]0,256。

天利38套幂函数与二次函数

天利38套幂函数与二次函数

幂函数与二次函数
教师:李佩
考向一二次函数的图象
【例1】►(2010·安徽)设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是().
考向二二次函数的性质
【例2】►函数f(x)=x2-2x+2在闭区间[t,t+1](t∈R)上的最小值记为g(t).
(1)试写出g(t)的函数表达式;
(2)作g(t)的图象并写出g(t)的最小值.
【训练2】已知函数f(x)=x2+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.
考向三幂函数的图象和性质
【例3】►已知幂函数f(x)=xm2-2m-3(m∈N*)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上是减
函数,求满足(a+1)-m
3<(3-2a)-
m
3的a的取值范围.
【训练3】幂函数y=x a,当a取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一族美丽的曲线(如图).设点A(1,0),B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xα,y=xβ的图象三等分,即有|BM|=|MN|=|NA|.那么,αβ=().
A.1 B.2
C.3 D.无法确定
如何求解二次函数在某个闭区间上的最值
【示例】►(本题满分12分)(2011·济南模拟)已知f(x)=-4x2+4ax-4a-a2在区间[0,1]内有最
大值-5,求a的值及函数表达式f(x).
【试一试】设函数y=x2-2x,x∈[-2,a],求函数的最小值g(a).。

二次函数与幂函数(试题部分)

二次函数与幂函数(试题部分)
考法二
一元二次方程根的分布
3.已知一元二次方程 x2+mx+3=0(m∈Z)有两个实数根 x1,x2,且 0<x1<2<x2<4,则 m 的值为(
A.-4
B.-5
答案
C.-6
D.-7
A
4.方程 x2+ax-2=0 在区间[1,5]上有解,则实数 a 的取值范围为(
A.(C.[-
23
5
23
5
答案
, + ∞)
答案
D.点(2,8)在曲线 y=f(x)上
A
2.(2013 重庆,3,5 分)√(3-)( + 6)(-6≤a≤3)的最大值为(
A.9
答案
B.
9
2
C.3
D.
)
3√2
2
B
3 4 5
3.(2014 辽宁,16,5 分)对于 c>0,当非零实数 a,b 满足 4a2-2ab+4b2-c=0 且使|2a+b|最大时, - + 的最小值为
由|a|+|b|={
得|a|+|b|≤3.
|-|, < 0,
当 a=2,b=-1 时,|a|+|b|=3, |f(x)|=|x2+2x-1|,此时易知|f(x)|在[-1,1]上的最大值为 2,即 M(2,-1)=2.
所以|a|+|b|的最大值为 3.
考点二
幂函数
5.(2014 浙江,7,5 分)在同一直角坐标系中,函数 f(x)=xa(x>0),g(x)=logax 的图象可能是(
)
D.[2,4]
D
1
5.(2020 届广东揭阳三中第一次月考,7)如图的曲线是幂函数 y=xn 在第一象限内的图象.已知 n 分别取±2,± 四个值,与
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二次函数与幂函数
1.已知幂函数f (x )=x α
的部分对应值如下表:
则不等式f (|x |)≤2的解集是( A .{x |0<x ≤2}
B .{x |0≤x ≤4}
C .{x |-2≤x ≤2}
D .{x |-4≤x ≤4} 2.已知函数y =ax 2+bx +c ,如果a >b >c 且a +b +c =0,则它的图象可能是( )
3.已知f (x )=x 2
+bx +c 且f (-1)=f (3),则( ) A .f(-3)<c<f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫52 B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<c<f(-3) C .f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫52<f(-3)<c D .c <f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f(-3) 4.设二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,且f(m)≤f(0),则实数m 的取值范围是
( )
A .(-∞,0]
B .[2,+∞)
C .(-∞,0]∪[2,+∞)
D .[0,2] 5.若方程x 2-2mx +4=0的两根满足一根大于1,一根小于1,则m 的取值范围是( )
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-52
B.⎝ ⎛⎭⎪⎫52,+∞ C .(-∞,-2)∪(2,+∞) D.⎝ ⎛⎭
⎪⎫-52,+∞ 6.若函数y=(x+1)(x-a)为偶函数,则a=( )
A.-2
B.-1
C.1
D.2 7.二次函数f (x )=x 2-ax +4,若f (x +1)是偶函数,则实数a 的值为( )
A .-1
B .1
C .-2
D .2 8.若f(x)=x 2+2mx+m 2-2m 在(-∞,3]上单调递减,则实数m 的取值范围是()
A.(-∞,-3]
B.[-3,+∞)
C.(-∞,3]
D.[3,+∞)
9.已知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( )
A.13
B.12
C.34
D .1 10.已知函数f (x )=x 2+bx +c 且f (1+x )=f (-x ),则下列不等式中成立的是( )
A .f (-2)<f (0)<f (2)
B .f (0)<f (-2)<f (2)
C .f (0)<f (2)<f (-2)
D .f (2)<f (0)<f (-2)
11.下列函数中,其定义域、值域不同的是( )
A .y =x 12
B .y =x -1
C .y =x 1
3
D .y =x 2 12.已知函数f (x )=x 2+bx +1是R 上的偶函数,则实数b =________,不等式f (x -1)<x 的解集为
________.
13.若x ≥0,y ≥0,且x +2y =1,那么2x +3y 2
的最小值为________.
14.若x>0,则131314242223234______.__x x x ⎛⎫⎛⎫+--= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭
15.函数21
()m m f x x += (m∈N *
)的定义域是________,单调递增区间是________. 16.已知二次函数f (x )的图象过点A (-1,0)、B (3,0)、C (1,-8).
(1)求f (x )的解析式;
(2)求f (x )在x ∈[0,3]上的最值;
(3)求不等式f (x )≥0的解集.
17.已知函数f (x )=ax 2-2ax +2+b (a ≠0),若f (x )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)-m·x 在[2,4]上单调,求m 的取值范围.
18.已知函数2()m f x x x =-
且f(4)7.2= (1)求m 的值;
(2)判定f(x)的奇偶性;
(3)判断f(x)在(0,+∞)上的单调性,并给予证明.。

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