内容正文:
课时分层作业(十二) 幂函数与二次函数
一、选择题
1.已知幂函数y=f (x)的图象过点P(2,4),则f (3)=( )
A.2 B.3 C.8 D.9
D [设f (x)=xα,则2α=4,得α=2,所以f (x)=x2,所以f (3)=32=9.]
2.(2023·四川宣汉中学模拟预测)已知函数①y=xa、②y=xb、③y=xc、④y=xd的图象如图所示,则有理数a,b,c,d的大小关系为( )
A.d<c<b<a B.a<d<c<b
C.b<c<a<d D.a<c<d<b
B [根据幂函数的图象可知,a<0,b>c>1,0<d<1,所以a<d<c<b.]
3.若幂函数f (x)=(m2-2m-2)x在(0,+∞)上是减函数,则实数m的值是( )
A.-1或3 B.3
C.-1 D.0
B [因为幂函数f (x)=(m2-2m-2)x在(0,+∞)上是减函数,
所以由m2-2m-2=1,得m=-1或m=3,
当m=-1时,-m2+m+3=-1-1+3=1>0,所以m=-1舍去,
当m=3时,-m2+m+3=-9+3+3=-3<0,
所以m=3,故选B.]
4.已知函数y=ax2+bx-1在(-∞,0]上是单调函数,则y=2ax+b的图象不可能是( )
A B C D
B [①当a=0,b≠0时,y=2ax+b的图象可能是A;
②当a>0时,-≥0⇒b≤0,y=2ax+b的图象可能是C;
③当a<0时,-≥0⇒b≥0,y=2ax+b的图象可能是D.故选B.]
5.已知a,b,c∈R,函数f (x)=ax2+bx+c,若f (0)=f (4)>f (1),则( )
A.a>0,4a+b=0 B.a<0,4a+b=0
C.a>0,2a+b=0 D.a<0,2a+b=0
A [由f (0)=f (4),得f (x)=ax2+bx+c图象的对称轴为x=-=2,∴4a+b=0,又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x)先减后增,于是a>0,故选A.]
6.二次函数f (x)的二次项系数为正数,且对任意的x∈R都有f (x)=f (4-x)成立,若f (1-2x2)<f (1+2x-x2),则实数x的取值范围是( )
A.(2,+∞)
B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-2,0)
D.(-∞,-2)∪(0,+∞)
C [由题意知,二次函数的图象开口向上,对称轴为直线x=2,图象在对称轴左侧对应的函数为减函数.
又1-2x2<2,1+2x-x2=2-(x-1)2≤2,所以由f (1-2x2)<f (1+2x-x2),得1-2x2>1+2x-x2,解得-2<x<0.故选C.]
二、填空题
7.已知幂函数f (x)=x (m∈Z)的图象关于y轴对称,与x轴及y轴均无交点,则由m的值构成的集合是________.
{-1,1,3} [由幂函数f (x)与x轴及y轴均无交点,得m2-2m-3≤0,解得-1≤m≤3,
又m∈Z,即m∈{-1,0,1,2,3},f (x)=x(m∈Z)的图象关于y轴对称,
即函数为偶函数,故m2-2m-3为偶数,所以m∈{-1,1,3}.]
8.(2023·四川新津中学阶段练习)若函数y=x2-3x-4的定义域为[0,m],值域为,则m的取值范围是________.
[二次函数图象的对称轴为x=,且f =-,f (3)=f (0)=-4,结合函数图象(如图所示),可得m∈.
]
9.若关于x的方程x2-x-m=0在[-1,1]上有解,则实数m的取值范围是________.
[法一:由x2-x-m=0得m=x2-x,
设f (x)=x2-x,
则f (x)=-,
当x∈[-1,1]时,f (x)min=-,
f (x)max=f (-1)=2,即-≤f (x)≤2,∴-≤m≤2.
法二:设f (x)=x2-x-m,
则f (x)=-m-,
因为方程f (x)=0在[-1,1]上有解,
则
解得-≤m≤2.]
三、解答题
10.已知函数f (x)=x2+(2a-1)x-3.
(1)当a=2,x∈[-2,3]时,求函数f (x)的值域;
(2)若函数f (x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a的值.
[解] (1)当a=2时,f (x)=x2+3x-3,x∈[-2,3],对称轴为x=-∈[-2,3],
∴f (x)min=f =--3=-,
f (x)max=f (3)=15,
∴函数f (x)的值域为.
(2)∵函数f (x)图象的对称轴为x=-.
①当-≤1,即a≥-时,f (x)max=f (3)=6a+3,
∴6a+3=1,即a=-,满足题意;
②当->1,即a<-时,f (x)max=f (-1)=-2a-1,
∴-2a-1=