内容正文:
第4节 幂函数与二次函数
[课标要求] 1.了解幂函数的概念;2.结合函数y=x,y=x2,y=x3,y=,y=x的图象,了解它们的变化情况;3.理解并掌握二次函数的定义、图象及性质.
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.幂函数
(1)定义:形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)幂函数的图象比较
(3)幂函数的性质比较
函数
性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x∈R
且x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y∈R
且y≠0}
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非
偶函数
奇函数
单调性
增
x∈[0,+∞)
时,增;x∈
(-∞,0]
时,减
增
增
x∈(0,+∞)
时,减;x∈
(-∞,0)
时,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x∈上单调递减;在x∈上单调递增
在x∈上单调递减;在x∈上单调递增
对称性
函数的图象关于x=-对称
(一)必背常用结论
1.二次函数系数的特征
(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,系数a的正负决定图象的开口方向,|a|决定开口大小.
(2)-的值决定图象对称轴的位置.
(3)c的取值决定图象与y轴的交点.
(4)b2-4ac的正负决定图象与x轴的交点个数.
2.一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“a>0,且Δ<0”.
(2)“ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立”的充要条件是“a<0,且Δ<0”.
(二)盘点易错易混
1.忽略对二次项系数的讨论是常见且典型的错误,要注重对二次项系数的讨论.
2.对幂函数的性质把握不准,需要对指数进行正确分类才能正确求解问题
【小题热身】
1.函数y=x-1的图象大致是( )
解析:函数y=x的图象恒过点(1,1),则y=x-1的图象过点(1,0)且为增函数,故选A.
答案:A
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. B.
C. D.
解析:由题意知即解得a>.
答案:C
3.已知点在幂函数f(x)=(a-1)xb的图象上,则函数f(x)= .
解析:∵点在幂函数f(x)=(a-1)xb的图象上,∴a-1=1,解得a=2,则2b=,∴b=-1,∴f(x)=x-1.
答案:x-1
4.若函数y=x2-2tx+3在[1,+∞)上为增函数,则t的取值范围是 .
解析:函数y=x2-2tx+3的图象开口向上,以直线x=t为对称轴.又函数y=x2-2tx+3在[1,+∞)上为增函数,则t≤1.
答案:(-∞,1]
5.[易错题]要使函数y=mx2+mx+m-1的值恒为负值,则m的取值范围为 .
解析:函数y=mx2+mx+m-1的值恒为负值,即不等式mx2+mx+m-1<0对一切实数x恒成立,于是
①当m=0时,-1<0恒成立;
②当m≠0时,要使其恒成立,则有
解得m<0.
综上,m的取值范围为{m|m≤0}.
答案:(-∞,0]
备考第2步——突破核心考点,提升关键能力
考点1 幂函数的图象与性质[自主演练]
1.幂函数y=f(x)的图象过点(4,2),则y=f(x)的图象大致是( )
解析:设幂函数为y=xα,因为y=f(x)的图象过点(4,2),所以2=4α,解得α=.所以y=x.C正确.
答案:C
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( )
A.-3 B.1
C.2 D.1或2
解析:∵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,
∴解得n=1.故选B.
答案:B
3.[易错题]若a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.c<a<b
C.b<c<a D.b<a<c
解析:因为y=x在第一象限内是增函数,所以a=>b=,因为y=是减函数,所以a=<c=,所以b<a<c.
答案:D
4.不等式≤的解集是( )
A. B.
C.