内容正文:
专题08二次函数及幂函数--2022年(新高考)数学高频考点+重点题型
一、关键能力
通过具体实例,结合y=x,y=,y=x2,y=,y=x3的图象,理解它们的变化规律,了解幂函数;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.培养学生逻辑推理、直观想象、数学运算的素养。
二、教学建议
幂函数的教学中,只要求了解幂函数的概念,并结合函数y=x,y=x2,y=x3, 的图象,了解它们的单调性和奇偶性。
二次函数的教学中,方程实根分布问题,重点在于培养学生使用图象来解决方程根的问题的思想方法,这里的借助图象来控制根的分布的思想,是相对于初中用判别式和求根公式等代数办法而言,重点在于对借助图象能力的培养,而不在于背诵记忆若干根的分布的几大类型公式等。
三、自主梳理
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5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(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.
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).
零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的零点.
(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
x=-
顶点
坐标
奇偶性
当b=0时是偶函数,当b≠0时是非奇非偶函数
单调性
在上是减函数;
在上是增函数
在上是增函数;
在上是减函数
[提醒]
二次函数的图像、单调性、最值与以下四点有关
(1)抛物线的开口方向(2)对称轴(3)给定区间的范围有关(4)判别式
四、真题感悟
1.(2021浙江卷) 已知,函数若,则___________.
【答案】2
【解析】
【分析】由题意结合函数的解析式得到关于的方程,解方程可得的值.
【详解】,故,
故答案为:2.
2.(2021全国甲卷理)设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】通过是奇函数和是偶函数条件,可以确定出函数解析式,进而利用定义或周期性结论,即可得到答案.
【详解】因为是奇函数,所以①;
因为是偶函数,所以②.
令,由①得:,由②得:,
因为,所以,
令,由①得:,所以.
思路一:从定义入手.
所以.
思路二:从周期性入手
由两个对称性可知,函数的周期.所以.
故选:D.
3.(2021全国甲卷文)设函数,其中.讨论的单调性;
【答案】的减区间为,增区间为;
【详解】函数定义域为,
又,
因为,故,
当时,;当时,;
所以的减区间为,增区间为.
4.(2021浙江卷) 已知,函数.若成等比数列,则平面上点的轨迹是( )
A. 直线和圆 B. 直线和椭圆 C. 直线和双曲线 D. 直线和抛物线
【答案】C
【解析】
【分析】首先利用等比数列得到等式,然后对所得的等式进行恒等变形即可确定其轨迹方程.
【详解】由题意得,即,
对其进行整理变形:
,
,
,
,
所以或,
其中为双曲线,为直线.
故选:C.
5.(2020江苏7)已知是奇函数,当时,,则的值是 .
【答案】
【解析】是奇函数,当时,,则.
6.(2020浙江9)已知且,若在上恒成立,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路导引】对分与两种情况讨论,结合三次函数的性质分析即可得到答案.
【解析】当时,在上,恒成立,∴只需满足恒成立,此时,由二次函数的图象可知,只有时,满足,不满条件;
当时,在上,恒成立,∴只需满足恒成立,此时当两根分别为和,
(1)当时,此时,当时,不恒成立,
(2)当时,此时,若满足恒成立,只需满足
当时,此时,满足恒成立,
综上可知满足在恒成立时,只有,故选C .
五、高频考点+重点题型
考点一、幂函数与二次函数的解析式
例1.(1)已知幂函数的图象过点和,则实数m的值为( )
A. B. C.3 D.
(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8,二次函数的解析式是
【答案】(1)D (2)f(x)=-4x2+4x+7.
【解析】(1)设,依题意可得,
所以.所以.
故所求实数.
(2)法一 (利用“一般式”解题)
设f(x)=