内容正文:
第4节 幂函数与二次函数
★[课程标准]
1.通过具体事例,了解幂函数及其图象的变化规律.
2.掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、顶点、最值等).
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,形如y=xα(α为常数)的函数,即底数是自变量,指数是常数的函数称为幂函数.
(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-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
1.幂函数y=xα(α∈R)在第一象限内图象的画法如下:
①当α<0时,其图象可类似y=x-1画出;
②当0<α<1时,其图象可类似y=画出;
③当α>1时,其图象可类似y=x2画出.
2.关于x的一元二次不等式恒成立的条件
(1)“ax2+bx+c>0(a≠0)在R上恒成立”的充要条件是“a>0,且Δ<0”.
(2)“ax2+bx+c<0(a≠0)在R上恒成立”的充要条件是“a<0,且Δ<0”.
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,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)×
◆[小题查验]
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:D [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.]
2.下面给出4个幂函数的图象,则图象与函数对应的是( )
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.]
3.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:C [由题意知即,解得a>.]
4.已知函数y=2x2-6x+3,x∈[-1,1],则y的最小值是 ________ .
解析:函数y=2x2-6x+3的图象的对称轴为x=>1,∴函数y=2x2-6x+3在[-1,1]上单调递减,∴ymin=2-6+3=-1.
答案:-1
5.(判定图象的位置致误)设二次函数f(x)=x2-x+a(a>0),若f(m)<0,则f(m-1) ________ 0.(填“>”“<”或“=”)
解析:f(x)=x2-x+a图象的对称轴为直线x=,且f(1)>0,f(0)>0,
而f(m)<0,∴m∈(0,1),∴m-1<0,∴f(m-1)>0.
答案:>
幂函数的图象与性质
1.(2023·全国模拟)已知幂函数y= (p,q∈Z且p,q互质)的图象关于y轴对称,如图所示,则( )
A.p,q均为奇数,且>0
B.q为偶数,p为奇数,且<0
C.q为奇数,p为偶数,且>0
D.q为奇数,p为偶数,且<0
解析:D [因函数y=的图象关于y轴对称,于是得函数y=为偶函数,即p为偶数,
又函数y=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且在(0,+∞)上单调递减,则有<0,
又因p、q互质,则q为奇数,所以只有选项D正确.]
2.(2023·河南濮阳模拟)设a=,b=0.35