内容正文:
第4节 幂函数与二次函数
[考试要求]
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.
课前预习 巩固主干知识
1.幂函数
(1)幂函数的概念.
一般地,函数y=xα(α∈R)叫做幂函数,其中x是 ,α是 .
自变量
常数
(2)常见幂函数的图象与性质.
值域 R [0,+∞) R [0,+∞) (-∞,0)∪
(0,+∞)
奇偶性 奇 偶 奇 非奇
非偶 奇
单调性 增 当x∈
[0,+∞)
时,增;
当x∈
(-∞,0)
时,减 增 增 当x∈
(0,+∞)
时,减;
当x∈
(-∞,0)
时,减
特殊点 (1,1)
(0,0)
(-1,-1) (1,1)
(0,0)
(-1,1) (1,1)
(0,0)
(-1,-1) (1,1)
(0,0) (1,1)
(-1,-1)
2.二次函数解析式的三种形式
一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);
顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0);
两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
3.二次函数的图象和性质
[重要结论]
1.二次函数的单调性、最值与抛物线的开口方向、对称轴及给定区间的范围
有关.
3.(1)幂函数的图象一定会出现在第一象限,一定不会出现在第四象限.
(2)幂函数的图象过定点(1,1),如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(2)当n>0时,幂函数y=xn在(0,+∞)上单调递增.( )
(3)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)不可能是偶函数.( )
√
×
×
×
C
3.(2023·云南师大附中模拟预测)若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,8]上是单调函
数,则k的取值范围是( )
A.(-∞,40] B.[40,64]
C.(-∞,40]∪[64,+∞) D.[64,+∞)
C
解析:由y=xα为奇函数,知α可取-1,1,3.又y=xα在(0,+∞)上单调递减,所以α<0,取α=-1.
答案:-1
课堂突破 提升素养能力
考点一 幂函数的图象和性质
1.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.2 B.-1 C.4 D.2或-1
解析:依幂函数定义,有m2-m-1=1,所以m=2或m=-1,
当m=2时,f(x)=x-3在(0,+∞)上单调递减,
当m=-1时,f(x)=x0=1在(0,+∞)上不单调递减,舍去.所以m=2.故选A.
A
3.(2023·四川广安模拟预测)幂函数f(x)=(m2-3m+3)xm的图象关于y轴对称,则实数 m= .
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
1.对于幂函数图象的掌握,需记住在第一象限内三条线分第一象限为六个区域,即x=1,y=1,y=x所分区域.根据α<0,0<α<1,α=1,α>1的取值确定位置后,其余象限部分由奇偶性决定.当α为奇数时,y=xα为奇函数;当α为偶数时,y=xα为偶函数.
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.当α>0时,y=xα在(0,+∞)上单调递增,当α<0时,y=xα在(0,+∞)上单调递减.
3.在区间(0,1)上,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.
考点二 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:
[素能演练1] (1)已知二次函数f(x)与x轴的两个交点坐标为(0,0)和(-2,0),且有最小值-1,则f(x)= .
答案:(1)x2+2x
(2) 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:(2)x2-4x+3
答案:(3)f(x)=-4x2-12x+40
考点三 二次函数的图象和性质
微点1 二次函数的图象
[例2]如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,图象过点A(-3,0),对称轴为直线x=-1.给出下列四个结论:①b2>4ac;②2a-b=1;③a-b+c=0;④5a