人教B版(2019)数学必修第二册期中复习:幂函数与二次函数达标训练(含答案)

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名称 人教B版(2019)数学必修第二册期中复习:幂函数与二次函数达标训练(含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-11-16 16:44:45

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文档简介

幂函数与二次函数
一、单项选择题
1.若一次函数y=ax+b的图象经过第二、三、四象限,则二次函数y=ax2+bx的图象只可能是(  )
2.如图,函数y=,y=x,y=1的图象和直线x=1将平面直角坐标系的第一象限分成八个部分.若幂函数f(x)的图象经过的部分是④⑧,则f(x)可能是(  )
A.y=x2 B.y=
C.y= D.y=x-2
3.有下列四个幂函数,某同学研究了其中的一个函数,并给出这个函数的三个性质:(1)是偶函数;(2)值域是{y|y∈R,且y≠0};(3)在(-∞,0)上单调递增.如果给出的三个性质中,有两个正确,一个错误,则该同学研究的函数是(  )
A.y=x-1 B.y=x-2
C.y=x3 D.y=
4.若四个幂函数y=xa,y=xb,y=xc,y=xd在同一坐标系中的图象如图所示,则a,b,c,d的大小关系是(  )
A.d>c>b>a B.a>b>c>d
C.d>c>a>b D.a>b>d>c
5.设x=0.20.3,y=0.30.2,z=0.30.3,则x,y,z的大小关系为(  )
A.x<z<y B.y<x<z
C.y<z<x D.z<y<x
6.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
7.二次函数f(x)的二次项系数为正数,且对任意的x∈R都有f(x)=f(4-x)成立,若f(1-2x2)<f(1+2x-x2),则实数x的取值范围是(  )
A.(2,+∞) B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-2,0) D.(-∞,-2)∪(0,+∞)
8.函数f(x)=(m2-m-1)xm2+m-3是幂函数,对任意x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,满足>0,若a,b∈R,且f(a)+f(b)的值为负值,则下列结论可能成立的是(  )
A.a+b>0,ab<0 B.a+b>0,ab>0
C.a+b<0,ab<0 D.以上都可能
二、多项选择题
9.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x-x2,则下列说法正确的是(  )
A.f(x)的最大值为
B.f(x)在(-1,0)上是增函数
C.f(x)>0的解集为(-1,1)
D.f(x)+2x≥0的解集为[0,3]
10.(2020·广东深圳模拟改编)已知幂函数g(x)=(2a-1)xa+1的图象过函数f(x)=mx-b-(m>0,且m≠1)的图象所经过的定点,则b的值可以为(  )
A.  B.
C.-  D.-
11.(2020·天津北辰区一诊改编)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,则下列选项正确的是(  )
A.函数f(x)的值域为[-4,+∞)
B.f(x)的零点有4个
C.不等式f(x+2)<5的解集为(-7,3)
D.方程|f(x)|=4的根有4个
12.若函数f(x)=(x-1)|x+a|在区间(1,2)上单调递增,则满足条件的实数a的值可能是(  )
A.0 B.2
C.-2 D.-3
三、填空题
13.已知二次函数f(x)的图象经过点(2,-6),方程f(x)=0的解集是{-1,4},则f(x)的解析式为________.
14.已知函数f(x)=(m-2)x2+(m-8)x(m∈R)是奇函数,若对于任意的x∈R,关于x的不等式f(x2+1)<f(a)恒成立,则实数a的取值范围是________.
15.若关于x的方程x2-x-m=0在[-1,1]上有解,则实数m的取值范围是________.
16.定义:如果在函数y=f(x)定义域内的给定区间[a,b]上存在x0(a四、解答题
17.已知函数f(x)=x2+(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.
18.已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若f(x)在区间[2a,a+1]上不单调,求实数a的取值范围;
(3)在[-1,1]上,y=f(x)的图象恒在y=2x+2m+1的图象上方,试确定实数m的取值范围.
19.已知值域为[-1,+∞)的二次函数f(x)满足f(-1+x)=f(-1-x),且方程f(x)=0的两个实根x1,x2满足|x1-x2|=2.
(1)求f(x)的表达式;
(2)函数g(x)=f(x)-kx在区间[-1,2]上的最大值为f(2),最小值f(-1),求实数k的取值范围.
20.(2021·山西平遥中学第一次月考)已知二次函数f(x)满足f(x)=f(-4-x),f(0)=3,若x1,x2是f(x)的两个零点,且|x1-x2|=2.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若x>0,求g(x)=的最大值.
21.已知函数f(x)=x2+(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.
22.已知函数f(x)=x2-2ax+5(a>1).
(1)若函数f(x)的定义域和值域均为[1,a],求实数a的值;
(2)若f(x)在区间(-∞,2]上是减函数,且对任意的x1,x2∈[1,a+1],总有|f(x1)-f(x2)|≤4,求实数a的取值范围.
参考答案
1.C
解析:因为一次函数y=ax+b的图象经过第二、三、四象限,
所以a<0,b<0,
所以二次函数的图象开口向下,对称轴方程x=-<0.
只有选项C适合,故选C.
2.B
解析:因为函数y=xα的图象过④⑧部分,所以函数y=xα在第一象限内单调递减,
所以α<0.又易知当x=2时,y>,所以只有B选项符合题意.
3.B
解析:对于A,y=x-1是奇函数,值域是{y|y∈R,且y≠0},在(-∞,0)上单调递减,三个性质中有两个不正确;
对于B,y=x-2是偶函数,值域是{y|y∈R,且y>0},在(-∞,0)上单调递增,三个性质中有两个正确,符合条件;同理可判断C,D中的函数不符合条件.
4. B
解析:
幂函数的图象在第一象限内,x=1的右侧部分的图象,
由下至上,幂指数增大,所以a>b>c>d.
故选B.
5.A
解析:由函数y=0.3x在R上单调递减,可得y>z.
由函数y=x0.3在(0,+∞)上单调递增,可得x<z.
所以x<z<y.
6.A
解析:由f(0)=f(4),得f(x)=ax2+bx+c图象的对称轴为x=-=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.
7.C
解析:由题意知,二次函数的图象开口向上,对称轴为直线x=2,
图象在对称轴左侧对应的函数为减函数.
又1-2x2<2,1+2x-x2=2-(x-1)2≤2,
所以由f(1-2x2)<f(1+2x-x2),得1-2x2>1+2x-x2,解得-2<x<0.
故选C.
8.C
解析:由于函数f(x)为幂函数,故m2-m-1=1,解得m=-1或m=2.
当m=-1时,f(x)=,当m=2时,f(x)=x3.
由于“对任意x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,满足>0”,
故函数在(0,+∞)上为增函数,故f(x)=x3.
由于f(-x)=-f(x),故函数是单调递增的奇函数.
由f(a)+f(b)<0可知f(a)<-f(b)=f(-b),
所以a<-b,即b<-a,所以a+b<0.
当a=0时,b<0,ab=0;
当a>0时,b<0,ab<0;
当a<0时,ab<0(00(b<0)均有可能成立.
故选C.
9.AD
解析:因为x≥0时,f(x)=x-x2=-+,
所以f(x)的最大值为,A正确;
f(x)在上是减函数,B错误;
f(x)>0的解集为(-1,0)∪(0,1),C错误;
当x≥0时,f(x)+2x=3x-x2≥0的解集为[0,3],
当x<0时,f(x)+2x=x-x2≥0无解,故D正确.
10.BC
解析:由于g(x)=(2a-1)xa+1为幂函数,则2a-1=1,解得a=1,
所以g(x)=x2.函数f(x)=mx-b-(m>0,且m≠1),
当x=b时,f(b)=mb-b-=,
故f(x)的图象所经过的定点坐标为,
所以g(b)=,所以b2=,解得b=±.
故选BC.
11.ACD
解析:对于A,由于函数f(x)是偶函数,所以其图象关于y轴对称,当x≥0时,f(x)=x2-4x≥-4,故函数f(x)的值域为[-4,+∞),A正确;
对于B,当x≥0时,由f(x)=x2-4x=0,得x=0或x=4.由于函数f(x)为偶函数,故f(x)还有一个零点x=-4,f(x)的零点有3个,故选项B错误;
对于C,当x≥0时,由f(x)=x2-4x<5,得0≤x<5;当x<0时,根据偶函数图象的对称性知不等式f(x)<5的解集为{x|-5<x<0},所以不等式f(x)<5的解集为{x|-5<x<5},所以不等式f(x+2)<5的解集为{x|-5<x+2<5}={x|-7<x<3},故C正确;
作出函数y=|f(x)|的图象(图略),易得方程|f(x)|=4的根有4个,D正确.
故选ACD.
12.ABD
解析:根据题意可知f(x)=
对于y=x2+(a-1)x-a及y=-x2-(a-1)x+a,
其图象的对称轴均为直线x=.当≥-a,即a≥-1时,
作出f(x)的大致图象(为方便说明,略去y轴以及坐标原点)如图1所示,
图1
由图可知,此时要满足题意,只需-a≥2或≤1,解得a≤-2或a≥-1,故a≥-1;当<-a,即a<-1时,作出f(x)的大致图象(为方便说明,略去y轴以及坐标原点)如图2所示,
图2
由图可知,此时要满足题意,只需-a≤1或≥2,解得a≥-1或a≤-3,故a≤-3.综上所述,a≥-1或a≤-3.结合选项可知,选ABD.
13.答案:f(x)=x2-3x-4
解析:因为f(x)是二次函数,且方程f(x)=0的解集是{-1,4},
即f(x)的图象过点(-1,0)和(4,0),
所以可设f(x)=a(x+1)(x-4)(a≠0).
又因为f(x)的图象经过点(2,-6),
所以(2+1)×(2-4)a=-6,即a=1.
故f(x)=(x+1)(x-4)=x2-3x-4.]
14.答案:(-∞,1)
解析:由f(-x)=-f(x)得(m-2)x2-(m-8)x=-(m-2)x2-(m-8)x,
则m-2=0,即m=2,∴f(x)=-6x,f(x)是R上的奇函数,且为减函数,
由f(x2+1)<f(a)恒成立得x2+1>a恒成立.
又当x∈R时,x2+1≥1,所以a<1.
15.答案:
解析:法一:由x2-x-m=0得m=x2-x,
设f(x)=x2-x,
则f(x)=2-,
当x∈[-1,1]时,f(x)min=-,
f(x)max=f(-1)=2,即-≤f(x)≤2,∴-≤m≤2.
法二:设f(x)=x2-x-m,
则f(x)=2-m-,
因为方程f(x)=0在[-1,1]上有解,则
解得-≤m≤2.
16.答案:(0,2)
解析:因为函数f(x)=-x2+mx+1是[-1,1]上的平均值函数,
设x0为均值点,
所以=m=f(x0),
即关于x0的方程-x+mx0+1=m在(-1,1)内有实数根,
解方程得x0=1或x0=m-1.
所以必有-1所以实数m的取值范围是(0,2).
17.解:(1)当a=2时,f(x)=x2+3x-3,x∈[-2,3],
对称轴为x=-∈[-2,3],
∴f(x)min=f =--3=-,
f(x)max=f(3)=15,
∴函数f(x)的值域为.
(2)∵函数f(x)图象的对称轴为x=-.
①当-≤1,即a≥-时,f(x)max=f(3)=6a+3,
∴6a+3=1,即a=-,满足题意;
②当->1,即a<-时,f(x)max=f(-1)=-2a-1,
∴-2a-1=1,即a=-1,满足题意.
综上可知,a=-或-1.
18.解:(1)∵f(x)是二次函数,且f(0)=f(2),
∴函数f(x)图象的对称轴为直线x=1.
又f(x)的最小值为1,
故可设f(x)=A(x-1)2+1(A≠0).
∵f(0)=3,∴A+1=3,解得A=2,
∴f(x)=2(x-1)2+1=2x2-4x+3.
(2)要使f(x)在区间[2a,a+1]上不单调,
则2a<1<a+1,
解得0<a<.
(3)由已知得2x2-4x+3>2x+2m+1在[-1,1]上恒成立,
化简得m<x2-3x+1.
设g(x)=x2-3x+1,
则g(x)在区间[-1,1]上单调递减,
∴g(x)在区间[-1,1]上的最小值为g(1)=-1,
∴m<-1.
19.解:(1)由f(-1+x)=f(-1-x)可得f(x)的图象关于直线x=-1对称,
设f(x)=a(x+1)2+h=ax2+2ax+a+h(a≠0),
由函数f(x)的值域为[-1,+∞),可得h=-1,
根据根与系数的关系可得x1+x2=-2,x1x2=1+,
所以|x1-x2|===2,
解得a=1,
所以f(x)=x2+2x.
(2)由题意得函数g(x)在区间[-1,2]上单调递增,
又g(x)=f(x)-kx=x2-(k-2)x.
所以g(x)图象的对称轴为x=,则≤-1,解得k≤0,
故实数k的取值范围为(-∞,0].
20.解:(1)因为二次函数满足f(x)=f(-4-x),
所以f(x)的图象的对称轴为直线x=-2.
因为x1,x2是f(x)的两个零点,且|x1-x2|=2.
所以或
设f(x)=a(x+3)(x+1)(a≠0).
由f(0)=3a=3得a=1,所以f(x)=x2+4x+3.
(2)由(1)得g(x)===(x>0),
因为x>0,所以≤=1-,当且仅当x=,即x=时等号成立.
所以g(x)的最大值是1-.
21.解:(1)当a=2时,f(x)=x2+3x-3,x∈[-2,3],
对称轴为x=-∈[-2,3],
所以f(x)min=f=--3=-,
f(x)max=f(3)=15,
所以函数f(x)在[-2,3]上的值域为.
(2)对称轴为x=-.
①当-≤1,即a≥-时,
f(x)max=f(3)=6a+3,
所以6a+3=1,即a=-满足题意;
②当->1,即a<-时,
f(x)max=f(-1)=-2a-1,
所以-2a-1=1,
即a=-1满足题意.
综上可知,实数a的值为-或-1.
22.解:(1)因为f(x)=x2-2ax+5在(-∞,a]上为减函数,
所以f(x)=x2-2ax+5(a>1)在[1,a]上单调递减,
即f(x)max=f(1)=a,f(x)min=f(a)=1,所以a=2或a=-2(舍去).即实数a的值为2.
(2)因为f(x)在(-∞,2]上是减函数,所以a≥2.
所以f(x)在[1,a]上单调递减,在[a,a+1]上单调递增,
又函数f(x)的对称轴为直线x=a,所以f(x)min=f(a)=5-a2,f(x)max=max{f(1),f(a+1)},
又f(1)-f(a+1)=6-2a-(6-a2)=a(a-2)≥0,
所以f(x)max=f(1)=6-2a.
因为对任意的x1,x2∈[1,a+1],总有|f(x1)-f(x2)|≤4,
所以f(x)max-f(x)min≤4,即6-2a-(5-a2)≤4,解得-1≤a≤3.又a≥2,所以2≤a≤3.即实数a的取值范围为[2,3].