内容正文:
第五节 幂函数与二次函数
[高考要求] 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.
[对应学生用书P30]
知识点一 幂函数
1.幂函数的定义
一般地,函数y=xα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和性质比较
函数
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=x-1
图象
性质
定义域
R
R
R
{x|x≥0}
{x|x≠0}
值域
R
{y|y≥0}
R
{y|y≥0}
{y|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
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)
知识点二 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
R
R
值域
单调性
在x∈上单调递减;
在x∈上单调递增
在x∈上单调递增;
在x∈上单调递减
对称性
函数的图象关于直线x=-对称
设函数y=ax2+bx+c(a≠0),若对区间[a,b]有f(a)≥0,f(b)≤0,则曲线必与x轴相交(至少有一个交点,且交点必在[a,b]上).
设x1,x2是实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两根,根的分布对照y=ax2+bx+c(a>0)的图象,知其等价不等式组的关系是:
①若x1<x2<m,则Δ>0,f(m)>0,-<m;
②若m<x1<x2,则Δ>0,f(m)>0,->m;
③若x1<m<x2,则Δ>0,f(m)<0;
④若x1,x2∈(m1,m2),则Δ>0,f(m1)>0,
f(m2)>0,m1<-<m2;
⑤若x1,x2有且仅有一个在(m1,m2)内,则Δ>0,f(x1)·f(m2)<0.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数是幂函数.( )
(2)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.( )
(3)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),x∈[m,n]的最值一定是.( )
(4)二次函数y=x2+mx+1在[1,+∞)上单调递增的充要条件是m≥-2.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√
2.(教材改编)已知幂函数f(x)=k·xα的图象过点,则k+α等于( )
A. B.1
C. D.2
解析 由幂函数的定义,知
∴k=1,α=.∴k+α=.
答案 C
3.如图是①y=xa;②y=xb;③y=xc在第一象限的图象,则a,b,c的大小关系为( )
A.c<b<a B.a<b<c
C.b<c<a D.a<c<b
答案 D
4.函数g(x)=x2-2x(x∈[0,3])的值域为________.
解析 由g(x)=x2-2x=(x-1)2-1,x∈[0,3],
得g(x)在[0,1]上是减函数,在[1,3]上是增函数,
所以g(x)min=g(1)=-1,
因为g(0)=0,g(3)=3,
所以g(x)在x∈[0,3]上的值域为[-1,3].
答案 [-1,3]
5.(易错)函数y=x2-ax+1在区间[-1,2]内单调,则实数a的取值范围是________.
解析 函数y=x2-ax+1的对称轴为x=,
则≤-1或≥2,解得a≤-2或a≥4.
答案 (-∞,-2]∪[4,+∞)
[对应学生用书P31]
考点一 幂函数的图象与性质(自主练透)
1.若幂函数的图象经过点,则它的单调递增区间是( )
A.(0,+∞) B.[0,+∞)
C.(-∞,+∞) D.(-∞,0)
解析 设f(x)=xα,则2α=,α=-2,即f(x)=x-2,它是偶函数,单调递增区间是(-∞,0).故选D.
答案 D
2.幂函数的图象如图所示,则实数m的值为( )
A.3 B.0
C.1 D.2
解析 ∵函数在(0,+∞)上单调递减,
∴m2-2m-3<0,解得-1<m<3.
∵m∈Z,∴m=0,1,2.而当m=0或2时,f(x)=x-3为奇函数,当m=1时,f(x)=x-4为偶函数.∴m=1.
答案 C
3.若幂函数y=x-1,y=xm与y=xn在第一象限内的图象如图所示,则m与n的取值情况为( )
A.-1<m<0<n<1 B.-1<n<0<m<
C.-1<m<0<n< D.-1<n<0<m<1
解析 幂函数y=xα,当α>0时,y=xα