高三数学一轮复习二次函数与幂函数2教案
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.。
二次函数与幂函数一轮复习课件(共21张PPT)

点拨:解决二次函数最值问题的关键是抓住“三点一轴”,其中“三点”
是指区间的两个端点和抛物线的顶点,“一轴”指的是对称轴,结合配方法,
根据函数的单调性及分类讨论思想即可解题.
点拨
【追踪训练 2】已知函数 f(x)=-x2+2ax+1-a 在[0,1]上的最大值为 2,求
实数 a 的值.
【解析】函数 f(x)=-(x-a)2+a2-a+1 的图象的对称轴为直线 x=a,且函数图象开
有助于把握数学问题的本质,发现解题思路,并且能避开复杂的推理与计算,大大简化解题过程.解决
二次函数问题时,注重“形”与“数”的有机结合.
【突破训练 2】已知函数 f(x)=x2-2x+4 在区间[0,m](m>0)上的最大值为 4,最小
值为 3,则实数 m 的取值范围是 [1,2] .
【解析】作出函数 f(x)的图象,如图所示,从图
3-2
【解析】(1)函数 f(x)图象的对称轴为直线 x=
1
3-2
2
2
∵0<m≤ ,∴
2
.
≥1,
∴g(m)=max{|f(-1)|,|f(1)|}=max{|3m-2|,|4-m|}=max{2-3m,4-m}.
又∵(4-m)-(2-3m)=2+2m>0,∴g(m)=4-m.
解析
3-2
(2)函数 f(x)图象的对称轴为直线 x=
1
3
, 3 ,则 f
1
2
=
.
【解析】(1)设幂函数的解析式为 f(x)=xα,∵该函数的图象经过点
1
,
3
1
2
3 ,∴3-α= 3,解得 α=- ,
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
高三一次函数、二次函数、幂函数导学案_理

课题:一次函数、二次函数、幂函数【课前预习案】一、基础知识梳理一般式:)(x f =顶点式:若二次函数的顶点坐标为(),(k h ,则)(x f =两点式:若21,x x 是一元二次方程02=++c bx ax 两根,则)(x f = 3、幂函数的图象和性质(1)定义:形如 )(R a ∈的函数叫幂函数 (2)同一坐标系下,五种幂函数12132,,,,-=====x y x y x y x y x y 的图象如下(3)幂函数的性质二、练一练1、下列函数中是幂函数的是( )① xy 1=;②)1,(≠=a m a ax y m 为非零常数,且;③231x x y +=;④nx y =;⑤3)1(-=x y ;⑥22x y =;⑦12+=x y(A) ①②③④ (B)①④ (C) ②④⑤⑥ (D) ②④⑦ 2、函数1)(2++=mx x x f 的图象关于直线1=x 对称的充要条件是( ) (A) 2-=m (B) 2=m (C) 1-=m (D) 1=m 3、一次函数3)2()(-+=x k x f 在R 上为增函数,则k 的取值范围是 4、幂函数)(x f 的图象过点)27,3(4,则)(x f 的解析式是【课内探究】探究一 幂函数的图象及应用 例1、已知函数352)1()(----=m xm m x f ,m 为何值时,(1))(x f 是幂函数;(2))(x f 在(1)的条件下是),0(+∞上的增函数; (3) )(x f 是正比例函数;(4) )(x f 是反比例函数拓展1、已知幂函数)()(322Z m x x f m m ∈=--为偶函数,且在区间),0(+∞上是减函数(1)求函数)(x f 的解析式(2)讨论函数)()()(x xf bx f a x g -=的奇偶性探究二、二次函数的值域与最值例2、函数22)(2+-=x x x f 在闭区间)](1,[R t t t ∈+上的最小值记为)(t g (1)试求出 )(t g 的函数表达式(2)作出)(t g 的图象再写出)(t g 的最小值拓展2、已知函数)0(22)(2≠++-=a b ax ax x f ,若)(x f 在区间]3,2[上有最大值5,最小值2(1)求b a ,的值(2)若1<b ,mx x f x g -=)()(在]4,2[上单调,求m 的取值范围探究三、二次函数的综合应用例3(1)若不等式04)2(2)2(2<--+-x a x a 对一切R x ∈恒成立,则a 的取值范围是( )(A)]2,(-∞ (B)]2,2[- (C)]2,2(- (D))2,(--∞ (2)设二次函数)0()(2>+-=a a x x x f ,若0)(<m f ,则)1(-m f 的值为( ) (A)正数 (B)负数 (C)非负数 (D)正、负或零都有可能 (3)直线1=y 与曲线a x x y +-=2有4个交点,则a 的范围是【课后训练案】一.选择题1、已知某二次函数的图象与函数22x y =的图象的形状一样,开口方向相反,且其顶点为)3,1(-,则此函数的解析式为( )(A )3)1(22+-=x y (B )3)1(22++=x y (C )3)1(2+--=x y (D )3)1(22++-=x y2、已知函数)30(42)(2<<++=a ax ax x f ,若a x x x x -=+<1,2121,则( ) (C) )()(21x f x f > (D))()(21x f x f 与 的大小不能确定3、若,0,0≥≥y x 且12=+y x ,那么232y x +的最小值为( ) (A)2 (B)43 (C) 32(D) 0 4、若二次函数c bx ax x f ++=2)(满足)()(21x f x f =,则)(21x x f +等于( )(A)a b 2- (B) ab- (C) c (D) a b ac 442-7、函数162)(2+-=x x x f 在区间]1,1-[上的最小值是 ,最大值是 。
全国近年高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用第4讲幂函数与二次函数学案(2021年整理)

(全国版)2019版高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用第4讲幂函数与二次函数学案编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((全国版)2019版高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用第4讲幂函数与二次函数学案)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(全国版)2019版高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用第4讲幂函数与二次函数学案的全部内容。
第4讲幂函数与二次函数板块一知识梳理·自主学习[必备知识]考点幂函数的图象和性质1.五种幂函数图象的比较2.幂函数的性质比较[必会结论]1.一元二次不等式恒成立的条件(1)ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是错误!(2)ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的充要条件是错误!2.二次函数表达式的三种形式(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0).(2)顶点式:y=a(x+h)2+k(其中a≠0,顶点坐标为(-h,k)).(3)两根式:y=a(x-x1)(x-x2)(其中a≠0,x1,x2是二次函数的图象与x轴的两个交点的横坐标).[考点自测]1.判断下列结论的正误.(正确的打“√",错误的打“×”)(1)幂函数的图象都经过点(1,1)和(0,0).( )(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∈[a,b]的最值一定是错误!.( )(4)当α<0时,幂函数y=xα是定义域上的减函数.( )答案(1)×(2)×(3)×(4)×2.[2018·济南诊断]已知幂函数f(x)=kxα的图象过点错误!,则k+α=( )A.错误!B.1C。
高考数学复习知识点讲解教案第9讲 二次函数与幂函数

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[解析] 设.由,得 的图象关于直线对称,则,即①.设的图象与 轴交点的横坐标为,,则由题意得,得 ②.由已知得③.由①②③解得,,, , .
探究点三 二次函数的图象与性质
例3(1) [2024·江苏南通模拟] 记函数在区间 上的最大值为,则 的最小值为( )
A
A. B. C. D.1
②
(ⅲ)当时,画出的大致图象,如图③④,当 时,,易知当时,,则在 上单调递增,在上单调递减,所以,当时, ,则在上单调递增,所以.所以当 时,.因为,所以综上可知, 的最小值为 .故选A.
③
④
(2) [2024·浙江名校协作体联考] 已知函数在区间 上单调递增,则 的取值范围为( )
变式题(1) [2024·黑龙江省实验中学月考] 函数是幂函数,对任意,,且 ,满足.若,,且,,则 的值( )
B
A.恒大于0 B.恒小于0 C.等于0 D.无法判断
[解析] 因为函数对任意,,且,满足 ,所以在上单调递减.由 是幂函数,可得,解得或.当时,,在 上单调递增,不满足题意.当时,,在 上单调递减,满足题意,故,且为奇函数.因为,,所以 ,所以,所以,所以 .故选B.
[解析] 当时,函数在给定区间上单调递增,不符合题意;当 时,函数是二次函数,其图象的对称轴为直线,依题意知 解得 .
6.已知幂函数,若,则 的取值范围为_______.
[解析] 幂函数在定义域上单调递减,由 ,得解得 .
探究点一 幂函数的图象和性质
例1(1) 已知幂函数,,, 在第一象限内的图象如图所示,则( )
(2) 写出一个满足条件“函数的图象与轴、 轴没有交点,且关于原点对称”的幂函数: _ ___________________.
高三 一轮复习 二次函数与幂函数 教案

二次函数与幂函数1.五种常见幂函数的图像与性质函数 特征 性质y =xy =x 2y =x 3y =x 12y =x -1图像定义域 R R R {x |x ≥0} {x |x ≠0} 值域 R {y |y ≥0} R {y |y ≥0} {y |y ≠0} 奇偶性奇偶 奇非奇非偶奇 单调性增(-∞,0]减,(0,+∞)增增增(-∞,0)和(0,+∞)减公共点(1,1) 2.二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). 3.二次函数的图像和性质a >0a <0图像定义域 x ∈R值域⎣⎡⎭⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝⎛⎦⎤-∞,4ac -b 24a单调性在⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上递减,在⎣⎡⎭⎫-b 2a ,+∞上递增在⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上递增,在⎣⎡⎭⎫-b 2a ,+∞上递减奇偶性 b =0时为偶函数,b ≠0时既不是奇函数也不是偶函数图像特点①对称轴:x =-b2a ;②顶点:⎝⎛⎭⎫-b 2a,4ac -b 24a1.研究函数f (x )=ax 2+bx +c 的性质,易忽视a 的取值情况而盲目认为f (x )为二次函数. 2.形如y =x α(α∈R )才是幂函数,如y =3x 12不是幂函数.[试一试]1.(2013·南通二调)已知幂函数f (x )=k ·x α的图像过点⎝⎛⎭⎫12,22,则k +α=________.2.已知函数f (x )=ax 2+x +5的图像在x 轴上方,则a 的取值范围是________.1.函数y =f (x )对称轴的判断方法(1)对于二次函数y =f (x ),如果定义域内有不同两点x 1,x 2且f (x 1)=f (x 2),那么函数y =f (x )的图像关于x =x 1+x 22对称. (2)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 )的图像关于直线x =a 对称(a 为常数).2.与二次函数有关的不等式恒成立两个条件 (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 <0.3.两种数学思想(1)数形结合是讨论二次函数问题的基本方法.特别是涉及二次方程、二次不等式的时候常常要结合图形寻找思路.(2)含字母系数的二次函数问题经常使用的方法是分类讨论.比如讨论二次函数的对称轴与给定区间的位置关系,讨论二次方程根的大小等.[练一练]如果函数f (x )=x 2+(a +2)x +b (x ∈[a ,b ])的图像关于直线x =1对称,则函数f (x )的最小值为________.考点一幂函数的图像与性质1.幂函数y =f (x )的图像过点(4,2),则幂函数y =f (x )的解析式为______________________.2.图中曲线是幂函数y =x α在第一象限的图像.已知n 取±2,±12四个值,则相应于曲线C 1,C 2,C 3,C 4的α值依次为____________.3.设a =⎝⎛⎭⎫3525,b =⎝⎛⎭⎫2535,c =⎝⎛⎭⎫2525,则a ,b ,c 的大小关系是________.[类题通法]1.幂函数y =x α的图像与性质由于α的值不同而比较复杂,一般从两个方面考查:(1)α的正负:α>0时,图像过原点和(1,1),在第一象限的图像上升;α<0时,图像不过原点,在第一象限的图像下降.(2)曲线在第一象限的凹凸性:α>1时,曲线下凸;0<α<1时,曲线上凸;α<0时,曲线下凸.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,准确掌握各个幂函数的图像和性质是解题的关键.考点二求二次函数的解析式[典例]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.[类题通法]求二次函数解析式的方法根据已知条件确定二次函数解析式,一般用待定系数法,规律如下:[针对训练]已知y=f(x)为二次函数,且f(0)=-5,f(-1)=-4,f(2)=-5,求此二次函数的解析式.考点三二次函数的图像与性质研究二次函数在闭区间上的最值解决的关键是考查对称轴与区间的关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的关系进行分类讨论.归纳起来常见的命题角度有:(1)轴定区间定求最值;(2)轴动区间定求最值;(3)轴定区间动求最值.角度一轴定区间定求最值1.已知函数f(x)=x2+2ax+3,x∈[-4,6].(1)当a=-2时,求f(x)的最值;(2)当a=1时,求f(|x|)的单调区间.角度二轴动区间定求最值2.已知函数f(x)=-x2+2ax+1-a在x∈[0,1]时有最大值2,求a的值.角度三轴定区间动求最值3.设函数y=x2-2x,x∈[-2,a],若函数的最小值为g(a),求g(a).[类题通法]影响二次函数在闭区间上的最大值与最小值的要素和求法:(1)最值与抛物线的开口方向、对称轴位置、闭区间三个要素有关.(2)常结合二次函数在该区间上的单调性或图像求解,在区间的端点或二次函数图像的顶点处取得最值.当开口方向或对称轴位置或区间不确定时要分情况讨论.[课堂练通考点]1.(2014·徐州摸底)已知二次函数f(x)=ax2-4x+c+1(a≠0)的值域是[1,+∞),则1a+9c的最小值是________.2.(2014·苏北四市期末)已知函数f(x)=x2-2x,x∈[a,b]的值域为[-1,3],则b-a的取值范围是________.3.二次函数的图像过点(0,1),对称轴为x=2,最小值为-1,则它的解析式为________.4.若二次函数f(x)=ax2-4x+c的值域为[0,+∞),则a,c满足的条件是________.5.已知函数f(x)=(m2-m-1)x-5m-3,m为何值时,f(x)是幂函数,且在(0,+∞)上是增函数?[课下提升考能]第Ⅰ组:全员必做题1.(2014·镇江模拟)已知a∈(0,+∞),函数f(x)=ax2+2ax+1,若f(m)<0,比较大小:f(m+2)________1(用“<”“=”或“>”连接).2.(2013·苏锡常镇一调)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为实数,a≠0)的图像过点C(t,2),且与x轴交于A,B两点,若AC⊥BC,则实数a的值为________.3.(2013·盐城二调)设函数f(x)=|x|x+bx+c,则下列命题中,真命题的序号有________.(1)当b>0时,函数f(x)在R上是单调增函数;(2)当b<0时,函数f(x)在R上有最小值;(3)函数f(x)的图像关于点(0,c)对称;(4)方程f(x)=0可能有三个实数根.。
二次函数与幂函数

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.【知识通关】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 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单调性在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-b 2a 上减, 在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b 2a ,+∞上增 在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-b 2a 上增, 在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b 2a ,+∞上减 对称性 函数的图象关于直线x =-b2a对称 (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函数 特征 性质y =xy =x 2y =x 3y =x 12y =x -1图象定义域 R RR {x |x ≥0} {x |x ≠0} 值域 R {y |y ≥0} R {y |y ≥0} {y |y ≠0} 奇偶性 奇 偶 奇 非奇非偶奇 单调性 增(-∞,0)减, (0,+∞)增增增(-∞,0)和 (0,+∞)减公共点 (1,1)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.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.已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22,则k +α等于( )A .12B .1C.32 D .2C3.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 >c B .a <b <c C .b <c <a D .a <c <bD 4.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 ≤-5 B .a ≤5 C .a ≥-5 D .a ≥5 C5.函数g (x )=x 2-2x (x ∈[0,3])的值域是________. [-1,3]【题型突破】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 D2.幂函数y =x m 2-4m (m ∈Z)的图象如图所示,则m 的值为( ) A .0 B .1 C .2 D .3C3.若(a +1) 12<(3-2a ) 12,则实数a 的取值范围是________. ⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,23[方法总结] (1)求解与幂函数图象有关的问题,应根据幂函数在第一象限内的函数图象特征,结合其奇偶性、单调性等性质研究.(2)利用幂函数的单调性比较幂值大小的技巧: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.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 [方法总结] 求二次函数解析式的方法试确定该二次函数的解析式. [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[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►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[方法总结] 1.二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,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想即可完成.2.由不等式恒成立求参数取值范围的思路及关键(1)一般有两个解题思路:一是分离参数;二是不分离参数.(2)两种思路都是将问题归结为求函数的最值,至于用哪种方法,关键是看参数是否已分离.这两个思路的依据是:a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ,a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min .(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).。
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高三数学一轮复习教案:二次函数与幂函数2
教材分析:二次函数是高考中常见的函数,常在求复合函数的单调性,不等式的求解,求参数等综合应用题中出现。
幂函数是基本初等函数之一,在高考中出现的频率不高。
学情分析:初中就二次函数的解析式三种形式作过详细的讲述,高中则是用函数的观点来研究它的性质,学生对概念了解,但应用能力可能比较欠缺。
教学目标:1.掌握二次函数的图象与性质; 2.了解的概念幂函数;
3.结合函数2
11
3
2
,,,,x y x y x y x y x y =====-的图象,了解它们的变化情
况.
教学重点、难点:二次函数与幂函数的图象与性质 教学流程:
一、 课堂提问——知识回顾 (一)复习题
1.函数3622+-=x x y ,]1,1[-∈x ,求y 的最小值 。
2.抛物线7)1(82-+--=m x m x y 的顶点在x 轴上,求m 的值 。
3.若函数6)2(2+++=x a x y (],[b a x ∈)的图象关于直线x=1对称,求y 的最大值 。
(二)回顾
1. 幂函数的定义C
2. 幂函数的性质C
二、课堂练习——习题讲练
C 例1. 下列函数中:是幂函数的个数为 (1)3
)(-=x x f (2)23)(-=x x f (3)2
4
)(x x x f += (4)32)(x x f =
C 练习1. 已知点M(3, 3)在幂函数)(x f 的图象上,则)(x f 的表达式为 。
B 例2.函数22)22()(---=m x m m x f ,当),0(+∞∈x 时为减函数,求实数m 的值. B 练习2. 幂函数22)22()(---=m x m m x f ,当),0(+∞∈x 时为增函数,求实数m 的值. B 例3.幂函数3
22
)(--=m m x x f (*
N m ∈)的图象关于y 轴对称,且在),0(+∞上是减函数,
求满足2
2
)23()
1(m m a a -<+的实数a 的取值范围。
A 练习3. 幂函数3
22
)(--=m m x x f (*
N m ∈)的图象关于y 轴对称,且在),0(+∞上是减函数,
求满足3
3
)
23()
1(m m a a -
--<+的实数a 的取值范围。
三、小结
1.二次函数的解析式 2.二次函数的图象与性质 四、作业布置
C1.若a x x x f +-=2)(0)(<-m f ,求(1))1(+m f 值;(2)比较)1(+m f 与0的大小.
B/A2.已知函数⎩⎨⎧<-≥+=.
0,4,0,4)(2
2x x x x x x x f 若)()2(2a f a f >-,求实数a 的取值范围. 五、板书设计。