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-m2+m+3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-m2+m+3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)=xm2-2m-3(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)=xm2-2m-3(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.(2023·四川成都新津中学阶段练习)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=1,即a=-1,满足题意.