内容正文:
第四节 二次函数与幂函数
【课标标准】
1.掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、顶点、最值).
2.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.
知识梳理
1.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式
一般式:f(x)=______________.
顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为________.
两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的________.
ax2+bx+c(a≠0)
(m,n)
零点
(2)二次函数的图象与性质
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__________上单调递增;
在__________上单调递减 在__________上单调递增;
在__________上单调递减;
奇偶性 当________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________成轴对称图形
[-,+∞)
b=0
x=-
2.幂函数
(1)幂函数的概念
一般地,函数________叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)常见的五种幂函数的图象
y=xα
(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________.
③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上________.
单调递增
单调递减
[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)在幂函数y=xα中,α的取值影响幂函数的定义域、图象及性质;
(2)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.
夯实双基
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=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,x∈R不可能是偶函数.( )
×
√
×
×
2.(教材改编)已知某二次函数的图象与函数y=2x2的图象的形状一样,开口方向相反,且其顶点为(-1,3),则此函数的解析式为( )
A.y=2(x-1)2+3 B.y=2(x+1)2+3
C.y=-2(x-1)2+3 D.y=-2(x+1)2+3
答案:D
解析:设所求函数的解析式为y=-2(x+h)2+k(a≠0),根据顶点为(-1,3),可得h=1,且k=3,故所求的函数解析式为y=-2(x+1)2+3.
故选D.
3.(教材改编)已知幂函数y=f(x)的图象过点(2,),则函数y=f(x)的解析式为____________.
f(x)=
解析:设y=xα,则=2α,即=2α,∴α=.
∴f(x)=.
4.(易错)已知α∈.若幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α=________.
-1
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.
5.(易错)如果函数f(x)=ax2+2x-3在区间(-∞,4)上单调递增,则
实数a的取值范围是________.
解析:当a=0时,f(x)=2x-3在(-∞,4)上单调递增.当a≠0时,f(x)在(-∞,4)上单调递增.
则a需满足解得-≤a<0.
综上可知,-≤a≤0.
题型一 幂函数的图象与性质
例 1 (1)如图是幂函数y=xα的部分图象,已知α取,2,-2,-这四个值,则与曲线C1,C2,C3,C4相应的α依次为( )
A.2,,-,-2
B.-2,-,2
C.-,2,-2,
D.2,,-2,-
答案:A
解析:因为在直线x=1右侧,指数越大,幂函数的图象越靠上,
所以曲线C1,C2,C3,C4相应的α依次为2,,-,-2.
故选A.
(2)若a=,b=,c=,d=,则a,b,c,d的大小关系是( )
A.a>b>c>d B.b>a>d>c
C.b>a>c>d D.a>b>d>c
答案:C
解析:∵>0,
∴幂函数y=在(0,+∞)上单调递增,
又∵3>2>>>0,
,
∴b>a>c>d.
故选C.
(3)[2023·河南商丘模拟]已知幂函数f(x)的图象过点(-8,-2),