内容正文:
第6节 二次函数与幂函数
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核心素养
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1.通过具体实例,结合y=x,y=x2,y=x3,y=,y=的图象,理解它们的变化规律,了解幂函数.
2.理解并掌握二次函数的定义、图象及性质.
3.能用二次函数、方程、不等式之间的关系解决简单问题
1.幂函数的图象与性质,培养数学抽象和直观想象素养.
2.二次函数的最值问题,达成直观想象和逻辑推理素养.
3.二次函数零点的分布问题,提升直观想象和逻辑推理素养
幂函数、二次函数的图象与性质是高考考查的热点内容,常与一元二次方程、一元二次不等式等知识交汇命题,考查数形结合思想,这种思想方法常融合在函数的最值、函数零点的分布问题之中.主要以选择题或填空题的形式出现,属于低中档题,在解答题中常与导数的应用综合,属于中高档题
[要点梳理]
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)常见的5种幂函数的性质
函数
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
在R上
单调
递增
在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增
在R上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减
公共点
(1,1)
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
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
(3)二次函数的零点的分布问题
二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)两个零点为x1,x2的分布情况如下表 (只讨论a>0的情况,a<0时可变形为a>0的情况):
根的分布(m<n<p<s为常数)
图象
满足的条件
x1<x2<m
m<x1<x2
x1<m<x2
f(m)<0
m<x1<x2<n
m<x1<n<x2<p
只有一根在(m,n)之间
或f(m)·f(n)<0或f(x)=0,(m为f(x)=0的一根,而另一根,应不在(m,n)之间,同理f(n)=0时,另一根应不在(m,n)之间)
m<x1<n p<x2<s
一元二次不等式恒成立的条件
(1)ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是
(2)ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的充要条件是
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=2x是幂函数.( )
(2)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.( )
(3)当n<0时,幂函数y=xn是定义域上的减函数.( )
(4)二次函数y=ax2+bx+c(a>0),x∈[m,n]的最小值一定是.( )
(5)关于x的不等式ax2+bx+c>0恒成立的充要条件是( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
◆[教材改编]
1.(P79B组T1)已知幂函数f(x)=k·xα的图象过点,则k+α=( )
A. B.1 C. D.2
解析:C [由幂函数的定义知k=1.又f=,所以α=,解得α=,从而k+α=.]
2.(必修1P44A组T9改编)已知函数f(x)=x2+2ax+3,若y=f(x)在区间[-4,6]上是单调函数,则实数a的取值范围为 ________ .
解析:由于函数f(x)的图象开口向上,对称轴是
x=-a,所以要使f(x)在[-4,6]上是单调函数,应有-a≤-4或-a≥6,即a≤-6或a≥4.
答案:(-∞,-6]∪[4,+∞)
◆[小题纠偏]
1.下面给出4个幂函数的图象,则图象与函数的大致对应是( )
解析:B [图象①对应的幂函数的幂指数必然大于1,排除A,D.图象②中幂函数是偶函数,幂指数必为正偶数,排除C.故选B.]
2.已知函数f(x)=ax2+x+5的图象在x轴上方,则a的取值范围是( )
A.