内容正文:
分级练(10) 二次函数与幂函数
分级一 提能强化
1.若幂函数f(x)=(m2-4m+4)·在(0,+∞)上为增函数,则m的值为( )
A.1或3 B.1
C.3 D.2
B 解析:由题意得m2-4m+4=1,m2-6m+8>0,解得m=1.
2.(多选)已知点(a,)在幂函数f(x)=(a-1)xb的图象上,则函数f(x)是( )
A.奇函数 B.(0,+∞)上的增函数
C.偶函数 D.(0,+∞)上的减函数
AD 解析:由题意得a-1=1,且=ab,因此a=2,且b=-1,故f(x)=x-1是奇函数,且在(0,+∞)上是减函数.
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
D 解析:幂函数y=xα,当α>0时,y=xα在(0,+∞)上为增函数,且0<α<1时,图象上凸,∴0<m<1;当α<0时,y=xα在(0,+∞)上为减函数,不妨令x=2,根据图象可得2-1<2n,∴-1<n<0.综上可得,-1<n<0<m<1.
4.(2023·洛阳一中检测)已知函数f(x)=ax2+bx+c,若a>b>c且a+b+c=0,则它的图象可能是( )
D 解析:由a>b>c且a+b+c=0,得a>0,c<0,所以函数图象开口向上,排除A,C.又f(0)=c<0,所以排除B.
5.(多选)由于被墨水污染,一道数学题仅能见到如下文字:已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过点(1,0),…,求证:这个二次函数的图象关于直线x=2对称.根据现有信息,题中的二次函数可能具有的性质是( )
A.在x轴上截得的线段的长度是2
B.与y轴交于点(0,3)
C.顶点是(-2,-2)
D.过点(3,0)
ABD 解析:由已知得解得b=-4a,c=3a,所以二次函数为y=a(x2-4x+3),其顶点的横坐标为2,所以顶点一定不是(-2,-2).其余选项经验证可得.
6.已知函数f(x)=3x2-2(m+3)x+m+3的值域为[0,+∞),则实数m的取值范围为( )
A.{0,-3}
B.[-3,0]
C.(-∞,-3]∪[0,+∞)
D.{0,3}
A 解析:∵函数f(x)=3x2-2(m+3)x+m+3的值域为[0,+∞),∴Δ=[-2(m+3)]2-4×3×(m+3)=0,解得m=-3或m=0,∴实数m的取值范围为{0,-3}.
7.已知α∈,若幂函数f(x)=xα的图象关于y轴对称,且在区间(0,+∞)内单调递减,则α=________.
答案:-2 解析:因为幂函数f(x)=xα的图象关于y轴对称,则α必为偶数,又f(x)=xα在区间(0,+∞)内单调递减,则α为负数,综合得α=-2.
8.若二次函数f(x)=ax2-x+b(a≠0)的最小值为0,则a+4b的取值范围是________.
答案:[2,+∞) 解析:依题意,知a>0,且Δ=1-4ab=0,所以4ab=1,且b>0.故a+4b≥2=2,当且仅当a=4b,即a=1,b=时等号成立.所以a+4b的取值范围是[2,+∞).
9.是否存在实数a∈[-2,1],使函数f(x)=x2-2ax+a的定义域为[-1,1]时,值域为[-2,2]?若存在,求a的值;若不存在,请说明理由.
解:f(x)=(x-a)2+a-a2,当-2≤a<-1时,f(x)在[-1,1]上为增函数,
∴由得a=-1(舍去);
当-1≤a≤0时,由得a=-1;
当0<a≤1时,由得a不存在;
综上可得,存在实数a满足题目条件,a=-1.
分级二 知能探究
10.若幂函数y=x|m-1|与y= (m∈Z)在(0,+∞)上都是增函数,则满足条件的整数m的值为( )
A.0 B.1和2
C.2 D.0和3
C 解析:由题意可得解得m=2,故选C.
11.已知点(2,)在幂函数f(x)=xn的图象上,设a=f(),b=f(ln π),c=f(),则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.a<b<c
C.b<c<a D.a<c<b
C 解析:因为点(2,)在函数f(x)的图象上,所以=2n,解得n=-3,所以f(x)=x-3,易知当x>0时,f(x)单调递减.因为<<1,ln π>ln e=1,所以f()>f()>f(ln π),即a>c>b.
12.已知二次函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在[0,2]上是增函数,若f(a)≥f(0),则实数a的取值范围是________.
答案: [0,4] 解析:由题意可知函数f(x)的图象开口向下,对称轴为x=2(如图),若f(a)≥f