内容正文:
第四节 二次函数与幂函数
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,形如y=xα的函数称为幂函数,其中x是 ,α为常数.
自变量
(2)5个常见幂函数的性质
2.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式
(2)二次函数的图象与性质
幂函数的图象和性质
2.若一次函数y=ax+b的图象经过二、三、四象限,则二次函数y=ax2+bx的图象可能是 ( )
3.已知函数f(x)=x2-6x+8,x∈[1,a]的最小值为f(a),则实数a的取值范围是________.
解析:x∈[1,a],根据区间的定义可知a>1.∵函数f(x)=x2-6x+8=(x-3)2-1,x∈[1,a],并且函数f(x)的最小值为f(a),又函数f(x)在对称轴x=3左侧单调递减,右侧单调递增,∴1<a≤3.
答案:(1,3]
4.已知a=0.40.3,b=0.30.3,c=0.30.4,则a,b,c的大小关系是______.(用“<”连接)
解析:由指数函数,幂函数的单调性可知0.30.4<0.30.3,0.40.3>0.30.3,即c<b<a.
答案:c<b<a
2.幂函数y=xm2-2m-3(m∈Z)的图象如图所示,则m的值为( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
解析:从图象上看,由于图象不过原点,且在第一象限下降,故m2-2m-3<0,即-1<m<3.又从图象看,函数是偶函数,故m2-2m-3为负偶数,将m=0,1,2分别代入,可知当m=1时,m2-2m-3=-4,满足要求.
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在(0,+∞)上为增函数,且0<α<1时,图象上凸,所以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,所以-1<n<0,综上所述,选D.
答案:D
[一“点”就过]
(1)在区间(0,1)内,幂函数中指数越大,函数图象越靠近x轴(简记为“指大图低”),在区间(1,+∞)上,幂函数中指数越大,函数图象越远离x轴.
(2)在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较,准确掌握各个幂函数的图象和性质是解题的关键.
基础点(二) 求二次函数的解析式
[题点全训]
1.已知y=f(x)为二次函数,若y=f(x)在x=2处取得最小值-4,且y=f(x)的图象经过原点,则函数解析式为________.
解析:因为y=f(x)在x=2处取得最小值-4,所以可设f(x)=a(x-2)2-4(a>0),又图象过原点,所以f(0)=4a-4=0,a=1,所以f(x)=(x-2)2-4=x2-4x.
答案:f(x)=x2-4x
3.已知二次函数f(x)的图象经过点(4,3),它在x轴上截得的线段长为2,并且对任意x∈R,都有f(2-x)=f(2+x),求函数f(x)的解析式.
解:∵f(2-x)=f(2+x)对x∈R恒成立,∴f(x)的对称轴为x=2.又∵f(x)的图象被x轴截得的线段长为2,∴f(x)=0的两根为1和3.设f(x)的解析式为f(x)=a(x-1)(x-3)(a≠0).
又∵f(x)的图象经过点(4,3),∴3a=3,a=1.
∴所求f(x)的解析式为f(x)=(x-1)(x-3),
即f(x)=x2-4x+3.
[一“点”就过]
求二次函数解析式的方法
根据已知条件确定二次函数解析式,一般用待定系数法,选择规律如下:
层级二/ 重难点——逐一精研(补欠缺)
重难点(一) 二次函数的图象及应用
[典例] (1)对数函数y=logax(a>0且a≠1)与二次函数y=(a-1)x2-x在同一坐标系内的图象可能是 ( )
(2)如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,图象过点A
(-3,0),对称轴为直线x=-1.给出下面四个结论:①b2>4ac;
②2a-b=1;③a-b+c=0;④5a<b.其中正确的结论是( )
A.②④ B.①④ C.②③ D.①③
[解析] (1)若0<a<1,
则y=logax在(0,+∞)上单调递减,
y=(a-1)x2-x开口向下,其图象的对称轴在y轴左侧,排除C、D.
若a>1,则y=logax在(0,+∞)上是增函数,y=(a-1)x2-x图象开口向上,且对称轴在y轴右侧,因此B项不正确,只有选项A满足.
[方法技巧] 识别二次函数图象应学会“三看”
[针对训练]
1.已知函数f(x)=ax2+bx+c的图象如图所示,则 ( )
A.b<a+c,c2<ab B.