内容正文:
第5讲 二次函数与幂函数
考试要求 1.幂函数的概念,函数y=x,y=x2,y=x3,y=的图象与性质(A级要求);2.二次函数的图象与性质及应用(B级要求).,y=x
知 识 梳 理
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,形如y=xα的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.
(2)常见的五种幂函数的图象
(3)常见的五种幂函数的性质
2.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式:
一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为(m,n).
两点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
(2)二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
图象
定义域
(-∞,+∞)
(-∞,+∞)
值域
单调性
在上单调递减;
在上单调递增
在上单调递增;
在上单调递减
对称性
函数的图象关于x=-对称
诊 断 自 测
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)函数y=2x是幂函数.( )
(2)当n>0时,幂函数y=xn在(0,+∞)上是增函数.( )
(3)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)不可能是偶函数.( )
(4)二次函数y=ax2+bx+c(x∈[m,n])的最值一定是.( )
解析 (1)由于幂函数的解析式为f(x)=xα,故y=2x不是幂函数,(1)错误.
(3)由于当b=0时,y=ax2+bx+c=ax2+c为偶函数,故(3)错误.
(4)对称轴x=-,故(4)错误.小于m或大于n时,最值不是,当-
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.若幂函数y=(m2-3m+3)xm2-m-2的图象不经过原点,则实数m的值为________.
解析 由解得m=1或2.
经检验m=1或2都适合.
答案 1或2
3.已知f(x)=x2+px+q满足f(1)=f(2)=0,则f(-1)的值是________.
解析 由f(1)=f(2)=0知方程x2+px+q=0的两根分别为1,2,则p=-3,q=2,∴f(x)=x2-3x+2,∴f(-1)=6.
答案 6
4.已知a=2,则a,b,c的大小关系为________.,c=25,b=3
解析 因为a=2在(0,+∞)上是增函数,所以c>a>b.
又y=x,c=5,b=3=4
答案 c>a>b
5.(2017·北京卷)已知x≥0,y≥0,且x+y=1,则x2+y2的取值范围是________.
解析 由题意知,y=1-x,[来源:学科网]
∵y≥0,x≥0,∴0≤x≤1,
则x2+y2=x2+(1-x)2=2x2-2x+1=2.
+
当x=,
时,x2+y2取最小值
当x=0或x=1时,x2+y2取最大值1,
∴x2+y2∈.
答案
考点一 幂函数的图象和性质
【例1】 (1)(2019·连云港模拟)已知幂函数f(x)=x-,若f(a+1)<f(10-2a),则a的取值范围为________.
(2)(2019·盐城模拟)幂函数的图象经过点(4,2),若0<a<b<1,则下列各式正确的是________(填序号).
①f(a)<f(b)<f;
<f
②f<f(b)<f(a);
<f
③f(a)<f(b)<f;
<f
④f<f(b).<f(a)<f
解析 (1)∵幂函数f(x)=x-单调递减,定义域为(0,+∞),
∴由f(a+1)<f(10-2a),得
解得3<a<5.
(2)设幂函数为f(x)=xα,将(4,2)代入得α=,
所以f(x)=x,该函数在(0,+∞)上为增函数,
又0<a<b<1,所以>1,
>
即0<a<b<,
<
所以f(a)<f(b)<f.<f
答案 (1)(3,5) (2)③
规律方法 (1)可以借助幂函数的图象理解函数的对称性、单调性;
(2)α的正负:当α>0时,图象过原点和(1,1),在第一象限的图象上升;当α<0时,图象不过原点,过(1,1),在第一象限的图象下降.
(3)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象和性质是解题的关键.
【训练1】 (1)幂函数y=f(x)的图象过点(4,2),则幂函数y=f(x)的图象是________(填序号).
(2)已知幂函数f(x)=(n2+2n-2)xn2-3n(n∈Z)的图象关于y轴对称,且在(0,
+∞)上是减函数,则n的值为________.
解析 (1)设f(x)=xα(α∈R),则4α=2,
∴α=,根据图象的特征,③正确.,因此f(x)=x
(2)∵幂函数f(x)=(n2+2n-2)xn2-3n在(0,+∞)上是减函数,
∴∴n=1,
又