内容正文:
第04讲 一次函数与二次函数
【学习目标】
1、掌握二次函数的图象与性质,会求二次函数的最值(值域)、单调区间.
2、理解并掌握二次函数的定义、图象及性质
【备考指南】
1、二次函数的图象和性质,经常与其他知识综合考查.
2、二次函数的综合应用,经常与导数、不等式综合考查.
【考点总结】
1.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式
①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
②顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).
③零点式: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
【常用结论】
1.二次函数的单调性、最值与抛物线的开口方向和对称轴及给定区间的范围有关.
2.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则当时恒有f(x)>0;当时,恒有f(x)<0.
3.(1)幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限;
(2)幂函数的图象过定点(1,1),如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.
【考点解析】
【考点】一、二次函数的解析式
例1、 (一题多解)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),
即f(x)=ax2-ax-2a-1.
又函数有最大值8,即=8.
解得a=-4或a=0(舍去),
所以所求函数的解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
求二次函数解析式的方法
根据已知条件确定二次函数的解析式,一般用待定系数法,但所给条件不同选取的求解方法也不同,选择规律如下:
【变式】1.已知二次函数f(x)=x2-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____________.
解析:由f(0)=3,得c=3,
又f(1+x)=f(1-x),
所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,
所以=1,所以b=2,所以f(x)=x2-2x+3.
答案:f(x)=x2-2x+3
【变式】2.已知二次函数y=f(x)的顶点坐标为(-,49),且方程f(x)=0的两个实根之差等于7,则此二次函数的解析式是________.
解析:设f(x)=a+49(a≠0),方程a2+49=0的两个根分别为x1,x2,则|x1-x2|=2=7,所以a=-4,所以f(x)=-4x2-12x+40.
答案:f(x)=-4x2-12x+40
【考点】二、二次函数的图象与性质
角度一 二次函数的图象
例1、已知abc>0,则二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是( )
【解析】 A项,因为a<0,-<0,所以b<0.
又因为abc>0,所以c>0,而f(0)=c<0,故A错.
B项,因为a<0,->0,所以b>0.
又因为abc>0,所以c<0,而f(0)=c>0,故B错.
C项,因为a>0,-<0,所以b>0.又因为abc>0,
所以c>0,而f(0)=c<0,故C错.
D项,因为a>0,->0,所以b<0,因为abc>0,所以c<0,而f(0)=c<0,故选D.
【答案】 D
角度二 二次函数的单调性
例2、函数f(x)=ax2+(a-3)x+1在区间[-1,+∞)上是单调递减的,则实数a的取值范围是________.
【解析】 当a=0时,f(x)=-3x+1在[-1,+∞)上单调递减,满足条件.
当a≠0时,f(x)的对称轴为x=,
由f(x)在[-1,+∞)上单调递减知
解得-3≤a<0.综上,a的取值范围为[-3,0].
【答案】 [-3,0]
【迁移探究】 (变条件)若函数f(x)=ax2+(a-3)x+1的单调递减区间是[-1,+∞),求a为何值?
解:因为函数f(x)=ax2+(a-3)x+1的单调递减区间为[-