内容正文:
第4节 幂函数与二次函数
[课程标准要求]
2.理解二次函数的图象和性质,能用二次函数、方程、不等式之间的关系解决简单问题.
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1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,形如 (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)常见的五种幂函数的图象与性质
y=xα
性质 定义域 R R R . .
值域 R . R . .
奇偶性 函数 函数 函数 .
函数 函数
单调性 在R上单调递增 在 上单调递减;在
上单调递增 在R上单调递增 在 上单调递增 在 .
.
上单调递减
公共点 .
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
(-∞,0]
(0,+∞)
[0,+∞)
(-∞,0)
和(0,+∞)
(1,1)
{x|x≥0}
{x|x≠0}
{y|y≥0}
{y|y≥0}
{y|y≠0}
2.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式
ax2+bx+c(a≠0)
a(x-m)2+n(a≠0)
a(x-x1)(x-x2)(a≠0)
(2)二次函数的图象与性质
函数 y=ax2+bx+c
(a>0) y=ax2+bx+c
(a<0)
图象
(抛物线)
定义域 .
值域 . .
对称轴 .
顶点坐标 .
R
奇偶性 当b=0时,是偶函数,
当b≠0时,是非奇非偶函数
单调性 在 上是减函数,在 上是增函数 在 上是增函数,
在 上是减函数
1.(多选题)下列关于幂函数图象和性质的描述中,正确的是( )
A.幂函数的图象都过点(1,1)
B.幂函数的图象都不经过第四象限
C.幂函数必定是奇函数或偶函数中的一种
D.幂函数必定是增函数或减函数中的一种
AB
2.如图是①y=xa;②y=xb;③y=xc在第一象限内的图象,则a,b,c的大小关系为
( )
A.c<b<a B.a<b<c
C.b<c<a D.a<c<b
D
解析:令x=2,结合图象有2a<2c<2b,
所以a<c<b.
3.若一次函数y=ax+b的图象经过第二、第三、第四象限,则二次函数y=ax2+
bx的图象可能是( )
C
4.若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,20]上单调,则实数k的取值范围为 .
答案:(-∞,40]∪[160,+∞)
5.(2022·浙江杭州联考)已知函数f(x)=x2-2ax+b(a>1)的定义域和值域都为[1,a],则b= .
答案:5
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幂函数的图象与性质
1.(2023·河南郑州调研)若幂函数y=f(x)的图象过点(4,2),则幂函数y=f(x)的大致图象是( )
C
A
解析:由幂函数定义,知m2-3m+3=1,解得m=1或m=2,当m=1时,f(x)=x的图象不关于y轴对称,舍去,当m=2时,f(x)=x2的图象关于y轴对称,因此m=2.
答案:2
3.(2022·湖南长沙质检)幂函数f(x)=(m2-3m+3)xm的图象关于y轴对称,则实数m= .
(1)求解与幂函数图象有关的问题,应根据幂函数在第一象限内图象的特征,结合其奇偶性、单调性等性质研究.
(2)比较幂值的大小时,若同底数的幂函数用指数函数的性质比较,若同指数,可构造幂函数,利用幂函数的性质比较大小,若不同底数、指数时可利用中间变量或作差(作商)法比较.
注意:研究幂函数y=xα(α∈R)的奇偶性、定义域、值域时,若α是分数,一般先将其化为根式,再求解.
二次函数的解析式
[例1] 已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,试确定该二次函数的解析式.
求二次函数的解析式,一般用待定系数法,其关键是根据已知条件恰当选择二次函数解析式的形式,一般选择规律如下:
[针对训练]
1.已知二次函数f(x)的图象经过点(4,3),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),则f(x)= .
答案:x2-4x+3
2.已知函数的图象关于y轴对称,且与直线y=x相切,则满足上述条件的二次函数可以为f(x)= .
二次函数的图象、性质及应用
二次函数的图象
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