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一轮复习
2026届高中数学(通用版)一轮复习:第二章 第5课时 幂函数与二次函数(课件 学案 练习,共3份)
文档属性
名称
2026届高中数学(通用版)一轮复习:第二章 第5课时 幂函数与二次函数(课件 学案 练习,共3份)
格式
zip
文件大小
4.5MB
资源类型
教案
版本资源
通用版
科目
数学
更新时间
2025-05-20 16:18:46
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文档简介
第5课时 幂函数与二次函数
[考试要求] 1.通过具体实例,了解幂函数及其图象的变化规律.2.掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、顶点、最值等),能用二次函数与一元二次方程、不等式之间的关系解决简单问题.
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,函数_____叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)常见的五种幂函数的图象
(3)幂函数的性质
①幂函数在(0,+∞)上都有定义;
②当α>0时,幂函数的图象都过点________和________,且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点________,且在(0,+∞)上单调递减;
④当α为奇数时,y=xα为______;当α为偶数时,y=xα为______.
2.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式
一般式:f (x)=________________.
顶点式:f (x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为________.
零点式:f (x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f (x)的____.
(2)二次函数的图象和性质
函数 y=ax2+bx+c (a>0) y=ax2+bx+c (a<0)
图象(抛物线)
定义域 R
值域
对称轴方程 x=-
顶点坐标
奇偶性 当________时是偶函数,当__________时是非奇非偶函数
单调性 在上单调递__; 在上单调递__ 在上单调递__; 在上单调递__
[常用结论]
二次函数在闭区间上的最值
设二次函数f (x)=ax2+bx+c(a>0),x∈[m,n].
(1)当-m时,最小值为f (m),最大值为f (n);
(2)当m<-时,最小值为f ,最大值为f (n);
(3)当<-<n时,最小值为f ,最大值为f (m);
(4)当-n时,最小值为f (n),最大值为f (m).
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=2是幂函数. ( )
(2)当n>0时,幂函数y=xn在(0,+∞)上单调递增. ( )
(3)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点. ( )
(4)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),x∈[m,n]的最值一定是. ( )
二、教材经典衍生
1.(人教A版必修第一册P86习题3.2T7改编)函数f (x)=-2x2+4x,x∈[-1,2]的值域为( )
A.[-6,2] B.[-6,1]
C.[0,2] D.[0,1]
2.(人教A版必修第一册P100复习参考题3T4改编)若函数f (x)=3x2-kx-8在[5,20]上具有单调性,则实数k的取值范围为________.
3.(人教A版必修第一册P100复习参考题3T5改编)已知幂函数y=f (x)的图象过点,则此函数的解析式为________;在区间________上单调递减.
4.(人教A版必修第一册P91练习T2改编)已知a=0.40.3,b=0.30.3,c=0.30.4,则a,b,c的大小关系是________.(用“<”连接)
考点一 幂函数的图象及性质
[典例1] (1)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:①②③④⑤⑥⑦⑧.若幂函数f (x)的图象经过的部分是④⑧,则f (x)可能是( )
A.f (x)=x2 B.f (x)=
C.f (x)= D.f (x)=x-2
(2)有四个幂函数,某同学研究了其中的一个函数,他给出这个函数的三个性质:①偶函数;②值域是{y|y∈R,且y≠0};③在(-∞,0)上单调递增.如果他给出的三个性质中,有两个正确,一个错误,则他研究的函数是( )
A.f (x)=x-2 B.f (x)=x-1
C.f (x)= D.f (x)=x3
(3)若<,则实数a的取值范围是________.
[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
与幂函数有关问题的解题思路
(1)关于幂函数y=xα,若α∈Z且函数是偶函数,则α必为偶数.当α是分数时,一般将xα先化为根式,再分析函数的性质.
(2)若幂函数y=xα在(0,+∞)上单调递增,则α>0;若幂函数y=xα在(0,+∞)上单调递减,则α<0.
(3)在比较幂值的大小时,结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较.
[跟进训练]
1.已知a=,b=,c=,则( )
A.b
C.b
考点二 二次函数的图象与解析式
[典例2] (1)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论正确的有________(填序号).
①a+b+c>0;②a-b+c<0;③abc>0;④b2>4ac;⑤-3<<-2.
(2)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,则f (x)=________.
[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
研究二次函数图象及解析式应从“三点一线一开口”进行分析,“三点”中有一个点是顶点,另两个点是图象上关于对称轴对称的两个点,常取零点;“一线”是指对称轴这条直线;“一开口”是指抛物线的开口方向.
[跟进训练]
2.函数f (x)满足下列性质:①定义域为R,值域为[1,+∞);②图象关于直线x=2对称;③对任意x1,x2∈(-∞,0),且x1≠x2,都有<0.请写出函数f (x)的一个解析式:________.(写出一个即可)
考点三 二次函数的单调性与最值
[典例3] 已知函数f (x)=x2-tx-1.
(1)若f (x)在区间(-1,2)上不单调,求实数t的取值范围;
(2)若x∈[-1,2],求f (x)的最小值g(t).
[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
[拓展变式] 本例条件不变,求当x∈[-1,2]时,f (x)的最大值G(t).
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
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.
[跟进训练]
3.(1)已知函数f (x)=ax2+x-3,若对任意的x1,x2∈[1,+∞),且x1≠x2,<3恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,1]
C.(-∞,0) D.(-∞,0]
(2)设函数f (x)=x2-2x+2,x∈[t,t+1],t∈R,求函数f (x)的最小值.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
第5课时 幂函数与二次函数
梳理·必备知识
1.(1)y=xα (3)(1,1) (0,0) (1,1) 奇函数 偶函数
2.(1)ax2+bx+c(a≠0) (m,n) 零点
(2)
b=0 b≠0 减 增 增 减
激活·基本技能
一、(1)× (2)√ (3)√ (4)×
二、1.A [函数f (x)=-2x2+4x图象的对称轴为x=1,则f (x)在[-1,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,
∴f (x)max=f (1)=2,f (x)min=f (-1)=-2-4=-6,
即f (x)的值域为[-6,2].]
2.(-∞,30]∪[120,+∞) [依题意知,20或5,解得k120或k30.]
3.y= (0,+∞) [设y=f (x)=xα,因为其图象过点,代入解析式得α=-,则y=,由幂函数性质可知函数y=在(0,+∞)上单调递减.]
4.c
0.30.3,即c
考点一
[典例1] (1)B (2)A (3) [(1)因为函数f (x)=xα的图象过④⑧部分,所以函数f (x)=xα在第一象限内单调递减,所以α<0.又易知当x=2时,<f (x)<1,所以只有B选项符合题意.
(2)对于A,f (x)=x-2是定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的偶函数,值域是{y|y>0},且在(-∞,0)上单调递增,满足条件;对于B,f (x)=x-1是定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的奇函数,值域是{y|y∈R,且y≠0},且在(-∞,0)上单调递减,不满足条件;对于C,f (x)=是定义域为R的奇函数,值域是R,且在(-∞,0)上单调递增,不满足条件;对于D,f (x)=x3是定义域为R的奇函数,值域是R,且在(-∞,0)上单调递增,不满足条件.
(3)易知函数y=的定义域为[0,+∞),在定义域上为增函数,
所以解得-1a<.]
跟进训练
1.A [,幂函数y=在R上单调递增,a
考点二
典例2 (1)①②④⑤ (2)-4x2+4x+7 [(1)由题图可知f(1)=a+b+c>0,故结论①正确;
由题图可知f(-1)=a-b+c<0,故结论②正确;
由题图可知二次函数图象开口向下,所以a<0,且f(0)=c>0,对称轴x=->1>0 b>0,所以abc<0,故结论③不正确;
由题图可知二次函数图象与x轴有两个交点,所以Δ=b2-4ac>0 b2>4ac,故结论④正确;
由题图可知二次函数图象的对称轴1<-< -3<<-2,故结论⑤正确.综上所述,结论正确的序号有①②④⑤.
(2)法一(利用“一般式”):
设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
由题意得 解得
所以所求二次函数的解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
法二(利用“顶点式”):
设f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).
因为f(2)=f(-1),
所以抛物线的对称轴为x=,
所以m=.
又根据题意,函数有最大值8,所以n=8,
所以f(x)=a+8.
因为f(2)=-1,所以a+8=-1,解得a=-4,
所以f(x)=-4+8=-4x2+4x+7.
法三(利用“零点式”):
由已知f(x)+1=0的两根为x1=2,x2=-1,
故可设f(x)+1=a(x-2)(x+1)(a≠0),
即f(x)=ax2-ax-2a-1.
又函数有最大值8,
即=8.
解得a=-4或a=0(舍).
故所求函数的解析式为f(x)=-4x2+4x+7.]
跟进训练
2.f(x)=x2-4x+5(答案不唯一) [由二次函数的对称性、值域及单调性可知解析式取f(x)=(x-2)2+1,
此时f(x)图象的对称轴为x=2,开口向上,
满足②,
∵对任意x1,x2∈(-∞,0),且x1≠x2,
都有<0,
等价于f(x)在(-∞,0)上单调递减,
∴f(x)=(x-2)2+1满足③,
又f(x)=(x-2)2+1≥1,满足①,
故f(x)的解析式可以为f(x)=x2-4x+5.]
考点三
典例3 解:f(x)=x2-tx-1=.
(1)依题意,-1<<2,解得-2
∴实数t的取值范围是(-2,4).
(2)①当≥2,即t≥4时,f(x)在[-1,2]上单调递减,∴f(x)min=f(2)=3-2t.
②当-1<<2,即-2
③当≤-1,即t≤-2时,f(x)在[-1,2]上单调递增,∴f(x)min=f(-1)=t.
综上,g(t)=
拓展变式
解:∵f(-1)=t,f(2)=3-2t,
∴f(x)max=max{f(-1),f(2)}.
又f(2)-f(-1)=3-3t,
当t≥1时,f(2)-f(-1)≤0,
∴f(2)≤f(-1),∴f(x)max=f(-1)=t;
当t<1时,f(2)-f(-1)>0,
∴f(2)>f(-1),
∴f(x)max=f(2)=3-2t.
综上,G(t)=
跟进训练
3.(1)D [不妨设1≤x1
3(x1-x2)恒成立,
即f(x1)-3x1>f(x2)-3x2恒成立.
令g(x)=f(x)-3x=ax2-2x-3,
则g(x1)>g(x2)恒成立,所以函数g(x)在[1,+∞)上单调递减.
当a=0时,g(x)=-2x-3在[1,+∞)上单调递减,符合题意;
当a≠0时,要使g(x)=ax2-2x-3在[1,+∞)上单调递减,
则 解得a<0.
综上所述,实数a的取值范围是(-∞,0].]
(2)解:f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x∈[t,t+1],t∈R,函数图象的对称轴为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]上单调递减,所以最小值为f(t+1)=t2+1.
当t<1
当t≥1时,函数图象如图③所示,函数f(x)在区间[t,t+1]上单调递增,所以最小值为f(t)=t2-2t+2.
综上可知,f(x)min=
6 / 6(共93张PPT)
第二章
函数的概念与性质
第5课时 幂函数与二次函数
[考试要求] 1.通过具体实例,了解幂函数及其图象的变化规律.
2.掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、顶点、最值等),能用二次函数与一元二次方程、不等式之间的关系解决简单问题.
链接教材·夯基固本
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,函数________叫做幂函数,
其中x是自变量,α是常数.
(2)常见的五种幂函数的图象
y=xα
(3)幂函数的性质
①幂函数在(0,+∞)上都有定义;
②当α>0时,幂函数的图象都过点________和________,且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点________,且在(0,+∞)上单调递减;
④当α为奇数时,y=xα为______;当α为偶数时,y=xα为______.
(1,1)
(0,0)
(1,1)
奇函数
偶函数
2.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式
一般式:f (x)=__________________.
顶点式:f (x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为__________.
零点式:f (x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f (x)的____.
ax2+bx+c(a≠0)
(m,n)
零点
函数 y=ax2+bx+c (a>0) y=ax2+bx+c
(a<0)
图象(抛物线)
定义域 R
(2)二次函数的图象和性质
值域 _______________ ______________
对称轴方程 x=-
顶点坐标 ______________
奇偶性 当_____时是偶函数,当_____时是非奇非偶函数
b=0
b≠0
单调性 在上单调递__; 在上单调递__ 在上单调递__;
在上单调递__
减
增
增
减
[常用结论]
二次函数在闭区间上的最值
设二次函数f (x)=ax2+bx+c(a>0),x∈[m,n].
(1)当-m时,最小值为f (m),最大值为f (n);
(2)当m<-时,最小值为f ,最大值为f (n);
(3)当<-<n时,最小值为f ,最大值为f (m);
(4)当-n时,最小值为f (n),最大值为f (m).
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=2是幂函数. ( )
(2)当n>0时,幂函数y=xn在(0,+∞)上单调递增. ( )
(3)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点. ( )
(4)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),x∈[m,n]的最值一定是. ( )
×
√
√
×
二、教材经典衍生
1.(人教A版必修第一册P86习题3.2T7改编)函数f (x)=-2x2+4x,x∈[-1,2]的值域为( )
A.[-6,2] B.[-6,1]
C.[0,2] D.[0,1]
√
A [函数f (x)=-2x2+4x图象的对称轴为x=1,则f (x)在[-1,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,
∴f (x)max=f (1)=2,f (x)min=f (-1)=-2-4=-6,
即f (x)的值域为[-6,2].]
2.(人教A版必修第一册P100复习参考题3T4改编)若函数f (x)=3x2-kx-8在[5,20]上具有单调性,则实数k的取值范围为_________________________.
(-∞,30]∪[120,+∞) [依题意知,20或5,解得k120或k30.]
(-∞,30]∪[120,+∞)
3.(人教A版必修第一册P100复习参考题3T5改编)已知幂函数y=f (x)的图象过点,则此函数的解析式为________;在区间___________上单调递减.
y= (0,+∞) [设y=f (x)=xα,因为其图象过点,代入解析式得α=-,则y=,由幂函数性质可知函数y=在(0,+∞)上单调递减.]
y=
(0,+∞)
4.(人教A版必修第一册P91练习T2改编)已知a=0.40.3,b=0.30.3,c=0.30.4,则a,b,c的大小关系是________.(用“<”连接)
c
0.30.3,即c
c
考点一 幂函数的图象及性质
[典例1] (1)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:①②③④⑤⑥⑦⑧.若幂函数f (x)的图象经过的部分是④⑧,则f (x)可能是( )
A.f (x)=x2 B.f (x)=
C.f (x)= D.f (x)=x-2
典例精研·核心考点
√
(2)有四个幂函数,某同学研究了其中的一个函数,他给出这个函数的三个性质:①偶函数;②值域是{y|y∈R,且y≠0};③在(-∞,0)上单调递增.如果他给出的三个性质中,有两个正确,一个错误,则他研究的函数是( )
A.f (x)=x-2 B.f (x)=x-1
C.f (x)= D.f (x)=x3
(3)若<,则实数a的取值范围是________.
√
(1)B (2)A (3) [(1)因为函数f (x)=xα的图象过④⑧部分,所以函数f (x)=xα在第一象限内单调递减,所以α<0.又易知当x=2时,<f (x)<1,所以只有B选项符合题意.
(2)对于A,f (x)=x-2是定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的偶函数,值域是{y|y>0},且在(-∞,0)上单调递增,满足条件;对于B,f (x)=x-1是定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的奇函数,值域是{y|y∈R,且y≠0},且在(-∞,0)上单调递减,不满足条件;对于C,f (x)=是定义域为R的奇函数,值域是R,且在(-∞,0)上单调递增,不满足条件;对于D,f (x)=x3是定义域为R的奇函数,值域是R,且在(-∞,0)上单调递增,不满足条件.
(3)易知函数y=的定义域为[0,+∞),在定义域上为增函数,
所以解得-1a<.]
【教用备选题】
1.如图所示是函数y=(m,n∈N*且互质)的图象,则( )
A.m,n是奇数且<1
B.m是偶数,n是奇数,且<1
C.m是偶数,n是奇数,且>1
D.m,n是偶数,且>1
√
B [由题干图象可看出y=为偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,故∈(0,1)且m为偶数,又m,n∈N*且互质,故n是奇数.故选B.]
2.幂函数f (x)=(m2-3m-3)xm在区间(0,+∞)上单调递减,则下列说法正确的是( )
A.m=4 B.f (x)是减函数
C.f (x)是奇函数 D.f (x)是偶函数
√
C [函数f (x)=(m2-3m-3)xm为幂函数,则m2-3m-3=1,解得m=4或m=-1.
当m=4时,f (x)=x4在区间(0,+∞)上单调递增,不满足条件,A错误;
当m=-1时,f (x)=x-1在区间(0,+∞)上单调递减,满足题意.
函数f (x)=x-1在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减,但不是减函数,B错误;
因为函数定义域是(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称,且f (-x)==
-f (x),所以函数f (x)是奇函数,不是偶函数,故C正确,D错误.故选C.]
名师点评 与幂函数有关问题的解题思路
(1)关于幂函数y=xα,若α∈Z且函数是偶函数,则α必为偶数.当α是分数时,一般将xα先化为根式,再分析函数的性质.
(2)若幂函数y=xα在(0,+∞)上单调递增,则α>0;若幂函数y=xα在(0,+∞)上单调递减,则α<0.
(3)在比较幂值的大小时,结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较.
[跟进训练]
1.已知a=,b=,c=,则( )
A.b
C.b
A [a==,b==,c=,幂函数y=在R上单调递增,a
√
考点二 二次函数的图象与解析式
[典例2] (1)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论正确的有______________(填序号).
①a+b+c>0;②a-b+c<0;③abc>0;
④b2>4ac;⑤-3<<-2.
①②④⑤
(2)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,则f (x)=_________________.
-4x2+4x+7
(1)①②④⑤ (2)-4x2+4x+7 [(1)由题图可知f (1)=a+b+c>0,故结论①正确;
由题图可知f (-1)=a-b+c<0,故结论②正确;
由题图可知二次函数图象开口向下,所以a<0,且f (0)=c>0,对称轴x=->1>0 b>0,所以abc<0,故结论③不正确;
由题图可知二次函数图象与x轴有两个交点,所以Δ=b2-4ac>0 b2>4ac,故结论④正确;
由题图可知二次函数图象的对称轴1<-< -3<<-2,故结论⑤正确.综上所述,结论正确的序号有①②④⑤.
(2)法一(利用“一般式”):
设f (x)=ax2+bx+c(a≠0).
由题意得 解得
所以所求二次函数的解析式为f (x)=-4x2+4x+7.
法二(利用“顶点式”):
设f (x)=a(x-m)2+n(a≠0).
因为f (2)=f (-1),
所以抛物线的对称轴为x==,
所以m=.
又根据题意,函数有最大值8,所以n=8,
所以f (x)=a+8.
因为f (2)=-1,所以a+8=-1,解得a=-4,
所以f (x)=-4+8=-4x2+4x+7.
法三(利用“零点式”):
由已知f (x)+1=0的两根为x1=2,x2=-1,
故可设f (x)+1=a(x-2)(x+1)(a≠0),
即f (x)=ax2-ax-2a-1.
又函数有最大值8,
即=8.
解得a=-4或a=0(舍).
故所求函数的解析式为f (x)=-4x2+4x+7.]
【教用备选题】
若abc>0,则二次函数f (x)=ax2+bx+c的图象可能是( )
A B C D
√
D [在A中,a<0,b<0,c<0,不符合题意;B中,a<0,b>0,c>0,不符合题意;C中,a>0,b>0,c<0,不符合题意;D中,a>0,b<0,c<0,符合题意.故选D.]
名师点评 研究二次函数图象及解析式应从“三点一线一开口”进行分析,“三点”中有一个点是顶点,另两个点是图象上关于对称轴对称的两个点,常取零点;“一线”是指对称轴这条直线;“一开口”是指抛物线的开口方向.
[跟进训练]
2.函数f (x)满足下列性质:①定义域为R,值域为[1,+∞);②图象关于直线x=2对称;③对任意x1,x2∈(-∞,0),且x1≠x2,都有<0.请写出函数f (x)的一个解析式:____________________________.(写出一个即可)
f (x)=x2-4x+5(答案不唯一)
f (x)=x2-4x+5(答案不唯一) [由二次函数的对称性、值域及单调性可知解析式取f (x)=(x-2)2+1,
此时f (x)图象的对称轴为x=2,开口向上,
满足②,
∵对任意x1,x2∈(-∞,0),且x1≠x2,
都有<0,
等价于f (x)在(-∞,0)上单调递减,
∴f (x)=(x-2)2+1满足③,
又f (x)=(x-2)2+11,满足①,
故f (x)的解析式可以为f (x)=x2-4x+5.]
【教用备选题】
(1)(多选)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,图象过点A(-3,0),对称轴为直线x=-1,则( )
A.b2>4ac B.2a-b=1
C.a-b+c=0 D.5a<b
√
√
(2)已知二次函数f (x),对任意的x∈R,都有f (2x)<2f (x),则f (x)的图象可能是( )
A B C D
√
(1)AD (2)A [(1)在题图中,二次函数的图象与x轴交于两点,所以b2-4ac>0,即b2>4ac,A正确;图象的对称轴为直线x=-1,即-=-1,2a-b=0,B错误;结合题图,当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,C错误;由图象的对称轴为x=-1知,b=2a.根据抛物线开口向下,知a<0,所以5a<2a,即5a<b,D正确.
(2)二次函数f (x),对任意的x∈R,有f (2x)<2f (x),令x=0得,f (0)<2f (0),即f (0)>0,故CD都不可能.对于B,二次函数图象的对称轴方程为x=-,由图象可知f <0,设f (x)的图象与x轴的两个交点为x1,x2,且0<x1<x2,则x1+x2=->0,所以0<x1<-<x2<-,所以f >0,当x=-时,f (2x)=f <
2f <0,两者相矛盾,故B不可能.
故选A.]
考点三 二次函数的单调性与最值
[典例3] 已知函数f (x)=x2-tx-1.
(1)若f (x)在区间(-1,2)上不单调,求实数t的取值范围;
(2)若x∈[-1,2],求f (x)的最小值g(t).
[解] f (x)=x2-tx-1=-1-.
(1)依题意,-1<<2,解得-2
∴实数t的取值范围是(-2,4).
(2)①当2,即t4时,f (x)在[-1,2]上单调递减,∴f (x)min=f (2)=3-2t.
②当-1<<2,即-2
③当-1,即t-2时,f (x)在[-1,2]上单调递增,∴f (x)min=
f (-1)=t.
综上,g(t)=
[拓展变式] 本例条件不变,求当x∈[-1,2]时,f (x)的最大值G(t).
[解] ∵f (-1)=t,f (2)=3-2t,
∴f (x)max=max{f (-1),f (2)}.
又f (2)-f (-1)=3-3t,
当t1时,f (2)-f (-1)0,
∴f (2)f (-1),∴f (x)max=f (-1)=t;
当t<1时,f (2)-f (-1)>0,
∴f (2)>f (-1),
∴f (x)max=f (2)=3-2t.
综上,G(t)=
【教用备选题】
1.(2024山东济南期中)已知函数y=的定义域与值域均为[0,1],则实数a的取值为( )
A.-4 B.-2
C.1 D.-1
√
A [依题意,y=ax2+bx+c的值域为[0,1],且ax2+bx+c0的解集为[0,1],
故函数的图象开口向下,a<0,
则方程ax2+bx+c=0的两根为x=0或1,
则c=0,-=,即a=-b,
则y=ax2+bx+c=ax2-ax=a-,
当x=时,y=a-取得最大值,为1,
即-=1,解得a=-4.故选A.]
2.(2024江苏常州期中)已知二次函数f (x)=ax2+bx+c(a≠0),恒有f (x+1)-f (x)=2x+2,f (0)=-2.
(1)求函数f (x)的解析式;
(2)设g(x)=f (x)-mx,若函数g(x)在区间[1,2]上的最大值为3,求实数m的值;
(3)若h(x)=[f (x)-x2+2]|x-a|,a∈R,若函数h(x)在[-2,2]上是单调函数,求a的取值范围.
[解] (1)由f (x+1)-f (x)=2x+2,得a(x+1)2+b(x+1)+c-ax2-bx-c=2x+2,
则2ax+a+b=2x+2,所以2a=2且a+b=2,解得a=1,b=1,
又f (0)=-2,则c=-2,故f (x)=x2+x-2.
(2)g(x)=f (x)-mx=x2+(1-m)x-2,其图象的对称轴为x=,
当<,即m<4时,g(x)max=g(2)=-2m+4=3,解得m=;
当=,即m=4时,g(x)max=g(1)=g(2)=-m=-2m+4=3,解得m∈ ;
当>,即m>4时,g(x)max=g(1)=-m=3,解得m=-3(舍),
综上,m=.
(3)h(x)=[f (x)-x2+2]=x=
当a=0时,h(x)在R上单调递增,符合题意;
当a>0时,则
则解得a4;
当a<0时,>a,则函数h(x)在(-∞,a),上单调递增,在上单调递减,
则解得a-4,
综上所述,a的取值范围为a=0或a4或a-4.
名师点评 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.
[跟进训练]
3.(1)已知函数f (x)=ax2+x-3,若对任意的x1,x2∈[1,+∞),且x1≠x2,<3恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,1]
C.(-∞,0) D.(-∞,0]
(2)设函数f (x)=x2-2x+2,x∈[t,t+1],t∈R,求函数f (x)的最小值.
√
(1)D [不妨设1x1
3(x1-x2)恒成立,
即f (x1)-3x1>f (x2)-3x2恒成立.
令g(x)=f (x)-3x=ax2-2x-3,
则g(x1)>g(x2)恒成立,所以函数g(x)在[1,+∞)上单调递减.
当a=0时,g(x)=-2x-3在[1,+∞)上单调递减,符合题意;
当a≠0时,要使g(x)=ax2-2x-3在[1,+∞)上单调递减,
则 解得a<0.
综上所述,实数a的取值范围是(-∞,0].]
(2)[解] f (x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x∈[t,t+1],t∈R,函数图象的对称轴为x=1.
当t+11,即t0时,函数图象如图①所示,函数f (x)在区间[t,t+1]上单调递减,所以最小值为f (t+1)=t2+1.
当t<1
当t1时,函数图象如图③所示,函数f (x)在区间[t,t+1]上单调递增,所以最小值为f (t)=t2-2t+2.
综上可知,f (x)min=
题号
1
3
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2
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12
一、单项选择题
1.若幂函数f (x)=xα的图象经过第三象限,则α的值可以是( )
A.-2 B.2
C.
13
课后作业(十一) 幂函数与二次函数
√
D [当α=-2时,f (x)=x-2为偶函数,图象在第一和第二象限,不经过第三象限,A不符合题意;
当α=2时,f (x)=x2为偶函数,图象过原点,分布在第一和第二象限,不经过第三象限,B不符合题意;
当α=时,f (x)=,x∈[0,+∞),图象过原点,分布在第一象限,不经过第三象限,C不符合题意;
当α=时,f (x)=,x∈R,为奇函数,图象经过原点和第一、三象限,D符合题意.]
题号
1
3
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6
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13
2.若二次函数f (x)=ax2+bx+c(a<0)满足f (1)=f (3),则下列不等式成立的是( )
A.f (1)<f (4)<f (2)
B.f (4)<f (1)<f (2)
C.f (4)<f (2)<f (1)
D.f (2)<f (4)<f (1)
题号
1
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√
题号
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12
13
B [因为f (1)=f (3),所以二次函数f (x)=ax2+bx+c图象的对称轴为x=2.又因为a<0,所以f (4)<f (3)<f (2),又f (1)=f (3),所以
f (4)<f (1)<f (2).]
3.若函数y=x2-3x+4的定义域为[0,m],值域为,则m的取值范围是( )
A.(0,4] B.
C. D.
题号
1
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√
13
C [y=x2-3x+4=+的定义域为[0,m],显然,当x=0时,y=4,又值域为,根据二次函数图象的对称性知m3.]
题号
1
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12
13
4.(2025山东青岛模拟)函数f (x)=ax2+2x+1与g(x)=xa在同一平面直角坐标系中的图象不可能为( )
题号
1
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13
A B C D
√
B [对于A,二次函数的图象开口向下,所以a<0,此时g(x)=xa在(0,+∞)上单调递减,与图中符合;
对于B,二次函数的图象开口向上,所以a>0,此时g(x)=xa在(0,+∞)上单调递增,与图中不符合;
对于C,二次函数的图象开口向上,所以a>0,此时g(x)=xa在(0,+∞)上单调递增,与图中符合;
对于D,二次函数的图象开口向上,所以a>0,此时g(x)=xa在(0,+∞)上单调递增,与图中符合.]
题号
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题号
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5.(2024安徽江淮十校联考)已知幂函数f (x)=(m2-5m+5)xm-2是R上的偶函数,且函数g(x)=f (x)-(2a-6)x在区间[1,3]上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,4) B.(-∞,4]
C.[6,+∞) D.(-∞,4]∪[6,+∞)
13
√
题号
1
3
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12
B [因为幂函数f (x)=(m2-5m+5)xm-2是R上的偶函数,则m2-5m+5=1,解得m=1或m=4,
当m=1时,f (x)=x-1,该函数是定义域为的奇函数,不符合题意;
当m=4时,f (x)=x2,该函数是定义域为R的偶函数,符合题意.
所以f (x)=x2,则g(x)=x2-(2a-6)x,其图象的对称轴方程为x=a-3,因为g(x)在区间[1,3]上单调递增,则a-31,解得a4.故选B.]
13
题号
1
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12
6.在测量某物理量的过程中,因仪器和观察的误差,使得n次测量分别得到x1,x2,…,xn共n个数据.我们规定所测量物理量的“最佳近似值” a应该满足与所有测量数据的差的平方和最小.由此规定,从这些数据得出的“最佳近似值” a应是( )
13
√
题号
1
3
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4
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11
12
A [根据题意得f (a)=(a-x1)2+(a-x2)2+…+(a-xn)2=,
由于n>0,所以f (a)是关于a的二次函数,因此当a=,即a= 时,f (a)取得最小值.故选A.]
13
题号
1
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二、多项选择题
7.(人教A版必修第一册P101复习参考题3T8改编)已知幂函数f (x)的图象经过点(9,3),则( )
A.函数f (x)为增函数
B.函数f (x)为偶函数
C.当x4时,f (x)2
D.当x2>x1>0时,
13
√
√
√
题号
1
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13
ACD [设幂函数f (x)=xα,则f (9)=9α=3,解得α=,所以f (x)=,所以f (x)的定义域为[0,+∞),f (x)在[0,+∞)上单调递增,故A正确;
因为f (x)的定义域不关于原点对称,所以函数f (x)不是偶函数,故B错误;
题号
1
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12
13
当x4时,f (x)f (4)==2,故C正确;
当x2>x1>0时,-=-==-<0,
又f (x)0,所以
故选ACD.]
题号
1
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12
8.已知函数f (+1)=2x+-1,则( )
A.f (3)=9
B.f (x)=2x2-3x(x0)
C.f (x)的最小值为-1
D.f (x)的图象与x轴只有1个交点
13
√
√
√
题号
1
3
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2
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12
ACD [令t=+11,得=t-1,则x=(t-1)2,得f (+1)=
f (t)=2t2-3t,
故f (x)=2x2-3x,x∈[1,+∞),f (3)=9,A正确,B错误.
f (x)=2x2-3x=2-,所以f (x)在[1,+∞)上单调递增,
f (x)min=f (1)=-1,f (x)的图象与x轴只有1个交点,C正确,D正确.故选ACD.]
13
题号
1
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三、填空题
9.幂函数f (x)=xα(α∈R)满足:任意x∈R都有f (-x)=f (x),且f (-1)<f (2)<2.请写出符合上述条件的一个函数f (x)=_______________.
13
(答案不唯一) [取f (x)=,则定义域为R,且f (-x)===f (x),f (-1)=1,f (2)=,满足f (-1)<f (2)<2.]
(答案不唯一)
题号
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10.当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立,则m的取值范围是______________.
13
(-∞,-5] [令f (x)=x2+mx+4,∵当x∈(1,2)时,f (x)<0恒成立,
∴即解得m-5.]
(-∞,-5]
题号
1
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12
四、解答题
11.在①f (4)=-1,f (3)=2,②当x=2时,f (x)取得最大值3,
③f (x+2)=f (2-x),f (0)=-1这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.
问题:已知函数f (x)=-x2-2ax+b,且________.
(1)求f (x)的解析式;
(2)若f (x)在[m,n](m<n)上的值域为[3m-2,3n-2],求m+n的值.
13
题号
1
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12
[解] (1)若选①,
由题意可得
解得a=-2,b=-1,
故f (x)=-x2+4x-1.
若选②,
13
题号
1
3
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2
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11
12
由题意可得
解得a=-2,b=-1,
故f (x)=-x2+4x-1.
若选③,
因为f (x+2)=f (2-x),
所以f (x)图象的对称轴方程为x=2,
则-a=2,即a=-2,因为f (0)=-1,所以b=-1,
故f (x)=-x2+4x-1.
13
题号
1
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6
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12
(2)因为f (x)=-x2+4x-1在R上的值域为(-∞,3],
所以3n-23,即n,
因为f (x)图象的对称轴方程为x=2,且n<2,
所以f (x)在[m,n]上单调递增,
则
整理得n2-m2+m-n=0,即(n-m)(n+m-1)=0,
因为n-m≠0,所以n+m-1=0,即n+m=1.
13
题号
1
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12.已知f (x)=ax2-2x+1.
(1)若f (x)在[0,1]上单调,求实数a的取值范围;
(2)若x∈[0,1],求f (x)的最小值g(a).
13
题号
1
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12
[解] (1)当a=0时,f (x)=-2x+1单调递减;
当a>0时,f (x)图象的对称轴为x=,且>0,
∴1,即0
当a<0时,f (x)图象的对称轴为x=,且<0,
∴a<0符合题意.
综上,实数a的取值范围是(-∞,1].
13
题号
1
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12
(2)①当a=0时,f (x)=-2x+1在[0,1]上单调递减,
∴f (x)min=f (1)=-1.
②当a>0时,f (x)=ax2-2x+1的图象开口向上,且对称轴为x=.
(ⅰ)当<1,即a>1时,f (x)=ax2-2x+1图象的对称轴在[0,1]内,
∴f (x)在上单调递减,在上单调递增.
∴f (x)min=f =-+1=-+1.
13
题号
1
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12
(ⅱ)当1,即0
∴f (x)min=f (1)=a-1.
③当a<0时,f (x)=ax2-2x+1的图象开口向下,且对称轴x=<0,在y轴的左侧,
∴f (x)=ax2-2x+1在[0,1]上单调递减.
∴f (x)min=f (1)=a-1.
综上所述,g(a)=
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题号
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13.(2024广东深圳期中)俄国数学家切比雪夫是研究直线逼近函数理论的先驱.对定义在非空集合I上的函数f (x),以及函数g(x)=kx+b(k,b∈R),切比雪夫将函数y=|f (x)-g(x)|,x∈I的最大值称为函数
f (x)与g(x)的“偏差”.
(1)若f (x)=x2(x∈[0,1]),g(x)=-x-1,求函数f (x)与g(x)的“偏差”;
(2)若f (x)=x2(x∈[-1,1]),g(x)=x+b,求实数b,使得函数f (x)与g(x)的“偏差”取得最小值,并求出“偏差”的最小值.
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题号
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[解] (1)y=|f (x)-g(x)|=|x2+x+1|==+,x∈[0,1],因为x∈[0,1],
由二次函数的性质可得y=+∈[1,3],
故函数f (x)与g(x)的“偏差”为3.
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题号
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12
(2)令t(x)=f (x)-g(x)=x2-x-b=-b-,x∈[-1,1],
因为t(-1)=2-b,t=-b-,t(1)=-b,
令h(x)=|t(x)|=,x∈[-1,1].
因为x∈[-1,1],所以x-∈,∈.
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题号
1
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2
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11
12
当-b-=0,即b=-时,此时-b-0,
则h(x)=的“偏差”为2-b,由于2-b=,有最小值,满足要求;
当-b->0,即b<-时,此时-b->0,
则h(x)=的“偏差”为2-b,由于2-b>,无最小值,不满足要求;
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题号
1
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12
当-b-<0,t(-1)=2-b>0且b+<2-b,即-<b<时,
则h(x)=的“偏差”为2-b,由于<2-b<,无最小值,不满足要求;
当-b-<0,t(-1)=2-b>0且b+>2-b,即<b<2时,
则h(x)=的“偏差”为b+,由于<b+<,无最小值,不满足要求;
13
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
当-b-<0,t(-1)=2-b>0且b+=2-b,即b=时,
则h(x)=的“偏差”为b+,由于b+=,有最小值,满足要求;
当-b-<0,t(-1)=2-b<0,即b>2时,
则h(x)=的“偏差”为b+,由于b+>,无最小值,不满足要求;
13
当-b-<0,t(-1)=2-b=0,即b=2时,
则h(x)=的“偏差”为b+,由于b+=,有最小值,满足要求.
综上,b=或-或2时,满足要求,
当b=时,“偏差”的最小值为;
当b=-时,“偏差”的最小值为;
当b=2时,“偏差”的最小值为.
谢 谢!课后作业(十一) 幂函数与二次函数
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共93分
一、单项选择题
1.若幂函数f (x)=xα的图象经过第三象限,则α的值可以是( )
A.-2 B.2
C.
2.若二次函数f (x)=ax2+bx+c(a<0)满足f (1)=f (3),则下列不等式成立的是( )
A.f (1)<f (4)<f (2)
B.f (4)<f (1)<f (2)
C.f (4)<f (2)<f (1)
D.f (2)<f (4)<f (1)
3.若函数y=x2-3x+4的定义域为[0,m],值域为,则m的取值范围是( )
A.(0,4] B.
C. D.
4.(2025山东青岛模拟)函数f (x)=ax2+2x+1与g(x)=xa在同一平面直角坐标系中的图象不可能为( )
A B
C D
5.(2024安徽江淮十校联考)已知幂函数f (x)=(m2-5m+5)xm-2是R上的偶函数,且函数g(x)=f (x)-(2a-6)x在区间[1,3]上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,4) B.(-∞,4]
C.[6,+∞) D.(-∞,4]∪[6,+∞)
6.在测量某物理量的过程中,因仪器和观察的误差,使得n次测量分别得到x1,x2,…,xn共n个数据.我们规定所测量物理量的“最佳近似值” a应该满足与所有测量数据的差的平方和最小.由此规定,从这些数据得出的“最佳近似值” a应是( )
二、多项选择题
7.(人教A版必修第一册P101复习参考题3T8改编)已知幂函数f (x)的图象经过点(9,3),则( )
A.函数f (x)为增函数
B.函数f (x)为偶函数
C.当x4时,f (x)2
D.当x2>x1>0时,
8.已知函数f (+1)=2x+-1,则( )
A.f (3)=9
B.f (x)=2x2-3x(x0)
C.f (x)的最小值为-1
D.f (x)的图象与x轴只有1个交点
三、填空题
9.幂函数f (x)=xα(α∈R)满足:任意x∈R都有f (-x)=f (x),且f (-1)<f (2)<2.请写出符合上述条件的一个函数f (x)=________.
10.当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立,则m的取值范围是________.
四、解答题
11.在①f (4)=-1,f (3)=2,②当x=2时,f (x)取得最大值3,③f (x+2)=f (2-x),f (0)=-1这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.
问题:已知函数f (x)=-x2-2ax+b,且________.
(1)求f (x)的解析式;
(2)若f (x)在[m,n](m<n)上的值域为[3m-2,3n-2],求m+n的值.
12.已知f (x)=ax2-2x+1.
(1)若f (x)在[0,1]上单调,求实数a的取值范围;
(2)若x∈[0,1],求f (x)的最小值g(a).
13.(2024广东深圳期中)俄国数学家切比雪夫是研究直线逼近函数理论的先驱.对定义在非空集合I上的函数f (x),以及函数g(x)=kx+b(k,b∈R),切比雪夫将函数y=|f (x)-g(x)|,x∈I的最大值称为函数f (x)与g(x)的“偏差”.
(1)若f (x)=x2(x∈[0,1]),g(x)=-x-1,求函数f (x)与g(x)的“偏差”;
(2)若f (x)=x2(x∈[-1,1]),g(x)=x+b,求实数b,使得函数f (x)与g(x)的“偏差”取得最小值,并求出“偏差”的最小值.
课后作业(十一)
[A组 在基础中考查学科功底]
1.D [当α=-2时,f (x)=x-2为偶函数,图象在第一和第二象限,不经过第三象限,A不符合题意;
当α=2时,f (x)=x2为偶函数,图象过原点,分布在第一和第二象限,不经过第三象限,B不符合题意;
当α=时,f (x)=,x∈[0,+∞),图象过原点,分布在第一象限,不经过第三象限,C不符合题意;
当α=时,f (x)=,x∈R,为奇函数,图象经过原点和第一、三象限,D符合题意.]
2.B [因为f (1)=f (3),所以二次函数f (x)=ax2+bx+c图象的对称轴为x=2.又因为a<0,所以f (4)<f (3)<f (2),又f (1)=f (3),所以f (4)<f (1)<f (2).]
3.C [y=x2-3x+4=+的定义域为[0,m],显然,当x=0时,y=4,又值域为,根据二次函数图象的对称性知m3.]
4.B [对于A,二次函数的图象开口向下,所以a<0,此时g(x)=xa在(0,+∞)上单调递减,与图中符合;
对于B,二次函数的图象开口向上,所以a>0,此时g(x)=xa在(0,+∞)上单调递增,与图中不符合;
对于C,二次函数的图象开口向上,所以a>0,此时g(x)=xa在(0,+∞)上单调递增,与图中符合;
对于D,二次函数的图象开口向上,所以a>0,此时g(x)=xa在(0,+∞)上单调递增,与图中符合.]
5.B [因为幂函数f (x)=(m2-5m+5)xm-2是R上的偶函数,则m2-5m+5=1,解得m=1或m=4,
当m=1时,f (x)=x-1,该函数是定义域为的奇函数,不符合题意;
当m=4时,f (x)=x2,该函数是定义域为R的偶函数,符合题意.
所以f (x)=x2,则g(x)=x2-(2a-6)x,其图象的对称轴方程为x=a-3,因为g(x)在区间[1,3]上单调递增,则a-31,解得a4.故选B.]
6.A [根据题意得f (a)=(a-x1)2+(a-x2)2+…+(a-xn)2=,
由于n>0,所以f (a)是关于a的二次函数,因此当a=,即a=时,f (a)取得最小值.故选A.]
7.ACD [设幂函数f (x)=xα,则f (9)=9α=3,解得α=,所以f (x)=,所以f (x)的定义域为[0,+∞),f (x)在[0,+∞)上单调递增,故A正确;
因为f (x)的定义域不关于原点对称,所以函数f (x)不是偶函数,故B错误;
当x4时,f (x)f (4)==2,故C正确;
当x2>x1>0时,-=-==-<0,
又f (x)0,所以
故选ACD.]
8.ACD [令t=+11,得=t-1,则x=(t-1)2,得f (+1)=f (t)=2t2-3t,
故f (x)=2x2-3x,x∈[1,+∞),f (3)=9,A正确,B错误.
f (x)=2x2-3x=2-,所以f (x)在[1,+∞)上单调递增,
f (x)min=f (1)=-1,f (x)的图象与x轴只有1个交点,C正确,D正确.故选ACD.]
9.(答案不唯一) [取f (x)=,则定义域为R,且f (-x)===f (x),f (-1)=1,f (2)=,满足f (-1)<f (2)<2.]
10.(-∞,-5] [令f (x)=x2+mx+4,∵当x∈(1,2)时,f (x)<0恒成立,
∴即解得m-5.]
11.[解] (1)若选①,
由题意可得
解得a=-2,b=-1,
故f (x)=-x2+4x-1.
若选②,
由题意可得
解得a=-2,b=-1,
故f (x)=-x2+4x-1.
若选③,
因为f (x+2)=f (2-x),
所以f (x)图象的对称轴方程为x=2,
则-a=2,即a=-2,因为f (0)=-1,所以b=-1,
故f (x)=-x2+4x-1.
(2)因为f (x)=-x2+4x-1在R上的值域为(-∞,3],
所以3n-23,即n,
因为f (x)图象的对称轴方程为x=2,且n<2,
所以f (x)在[m,n]上单调递增,
则
整理得n2-m2+m-n=0,即(n-m)(n+m-1)=0,
因为n-m≠0,所以n+m-1=0,即n+m=1.
12.[解] (1)当a=0时,f (x)=-2x+1单调递减;
当a>0时,f (x)图象的对称轴为x=,且>0,
∴1,即0
当a<0时,f (x)图象的对称轴为x=,且<0,
∴a<0符合题意.
综上,实数a的取值范围是(-∞,1].
(2)①当a=0时,f (x)=-2x+1在[0,1]上单调递减,
∴f (x)min=f (1)=-1.
②当a>0时,f (x)=ax2-2x+1的图象开口向上,且对称轴为x=.
(ⅰ)当<1,即a>1时,f (x)=ax2-2x+1图象的对称轴在[0,1]内,
∴f (x)在上单调递减,在上单调递增.
∴f (x)min=f =-+1=-+1.
(ⅱ)当1,即0
∴f (x)min=f (1)=a-1.
③当a<0时,f (x)=ax2-2x+1的图象开口向下,且对称轴x=<0,在y轴的左侧,
∴f (x)=ax2-2x+1在[0,1]上单调递减.
∴f (x)min=f (1)=a-1.
综上所述,g(a)=
[B组 在综合中考查关键能力]
13.[解] (1)y=|f (x)-g(x)|=|x2+x+1|==+,x∈[0,1],因为x∈[0,1],
由二次函数的性质可得y=+∈[1,3],
故函数f (x)与g(x)的“偏差”为3.
(2)令t(x)=f (x)-g(x)=x2-x-b=-b-,x∈[-1,1],
因为t(-1)=2-b,t=-b-,t(1)=-b,
令h(x)=|t(x)|=,x∈[-1,1].
因为x∈[-1,1],所以x-∈,∈.
当-b-=0,即b=-时,此时-b-0,
则h(x)=的“偏差”为2-b,由于2-b=,有最小值,满足要求;
当-b->0,即b<-时,此时-b->0,
则h(x)=的“偏差”为2-b,由于2-b>,无最小值,不满足要求;
当-b-<0,t(-1)=2-b>0且b+<2-b,即-<b<时,
则h(x)=的“偏差”为2-b,由于<2-b<,无最小值,不满足要求;
当-b-<0,t(-1)=2-b>0且b+>2-b,即<b<2时,
则h(x)=的“偏差”为b+,由于<b+<,无最小值,不满足要求;
当-b-<0,t(-1)=2-b>0且b+=2-b,即b=时,
则h(x)=的“偏差”为b+,由于b+=,有最小值,满足要求;
当-b-<0,t(-1)=2-b<0,即b>2时,
则h(x)=的“偏差”为b+,由于b+>,无最小值,不满足要求;
当-b-<0,t(-1)=2-b=0,即b=2时,
则h(x)=的“偏差”为b+,由于b+=,有最小值,满足要求.
综上,b=或-或2时,满足要求,
当b=时,“偏差”的最小值为;
当b=-时,“偏差”的最小值为;
当b=2时,“偏差”的最小值为.
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