内容正文:
第9讲 二次函数与幂函数
1.了解幂函数的概念,结合y=x,y=x2,y=x3,y=,y=的图象,理解它们的变化规律.
2.掌握二次函数的图象和性质.
3.能用二次函数、方程、不等式之间的关系解决简单问题.
以幂函数的图象与性质的应用为主,常与指数函数、对数函数交汇命题;以二次函数的图象与性质的应用为主,常与方程、不等式等知识交汇命题,着重考查函数与方程、转化与化归及数形结合思想,题型一般为选择题、填空题,中档难度.
[知识梳理]
1.幂函数
(1)定义:一般地,函数 y=xα(α∈R) 叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.常见的五类幂函数为y=x,y=x2,y=x3,y=x,y=x-1.
(2)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
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
奇偶性
当__b=0__时为偶函数,当b≠0时为非奇非偶函数
顶点
对称性
图象关于直线x=-成轴对称图形
[注意] 对于函数y=ax2+bx+c,要认为它是二次函数,就必须满足a≠0,当题目的条件中未说明a≠0时,就要讨论a=0和a≠0两种情况.
常用结论
(1)巧识幂函数的图象和性质
(2)记牢一元二次不等式恒成立的条件
①ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是
②ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的充要条件是
[基础自测]
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(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)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.( )
(5)二次函数y=ax2+bx+c,x∈[a,b]的最值一定是.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2.已知幂函数y=f(x)的图象过点(2,2),则该函数的解析式为( )
A.y=2x B.y=x
C.y=x D.y=x
答案 C
解析 设幂函数的解析式为y=xα.因为幂函数y=f(x)的图象过点(2,2),所以2=2α,所以α=,所以该函数的解析式为y=x.故选C项.
3.已知f(x)=4x2-mx+5在[2,+∞)上是增函数,则实数m的取值范围是___________.
解析 因为函数f(x)=4x2-mx+5的单调递增区间为,所以≤2,即m≤16.
答案 (-∞,16]
4.已知α∈.若幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α=________.
解析 因为幂函数f(x)=xα为奇函数,所以α可取-1,1,3,又f(x)=xα在(0,+∞)上递减,所以α<0,故α=-1.
答案 -1
5.函数f(x)=x2-2x+3在闭区间[0,3]上的最大值为________,最小值为________.
解析 因为f(x)=(x-1)2+2,0≤x≤3,所以当x=1时,f(x)min=2,当x=3时,f(x)max=6.
答案 6 2
考点一 幂函数的图象及性质…………自主练透
1.当x∈(0,+∞)时,幂函数y=(m2-m-1)·x-5m-3为减函数,则实数m的值为( )
A.m=2 B.m=-1
C.m=-1或m=2 D.m≠
答案 A
解析 因为函数y=(m2-m-1)x-5m-3既是幂函数又是(0,+∞)上的减函数,所以解得m=2.故选A项.
2.已知a=2,b=3,c=25,则( )
A.b<a<c B.a<b<c
C.b<c<a D.c<a<b
答案 A
解析 因为a=2=4,b=3,c=25=5,且y=x在(0,+∞)上是增函数,所以c>a>b.故选A项.
3.(2022·山西怀仁月考)有四个幂函数:①f(x)=x-1;②f(x)=x-2;③f(x)=x3;④f(x)=x.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)上是增函数.如