内容正文:
2025届高三数学一轮复习对点练5 二次函数及其性质
【基础巩固】
1.函数y=x2-2ax+3在(-∞,3]上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.[3,+∞) B.(-∞,3]
C.[-3,+∞) D.(-∞,-3]
2.若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,则g(x)的解析式为( )
A.g(x)=2x2-3x B.g(x)=3x2-2x
C.g(x)=3x2+2x D.g(x)=-3x2-2x
3.(2023·厦门模拟)函数y=ax+b和y=ax2+bx+c在同一平面直角坐标系内的图象可以是( )
4.已知f(x)=-x2+2ax+1,则( )
A.f(a)>f(a-1)>f(a+1)
B.f(a)>f(a-1)=f(a+1)
C.f(a)<f(a-1)=f(a+1)
D.f(a+1)>f(a-1)>f(a)
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
6.已知函数f(x)=x2-4x+1的定义域为[1,t],在该定义域内函数的最大值与最小值之和为-5,则实数t的取值范围是( )
A.(1,3] B.[2,3]
C.(1,2] D.(2,3)
7.(多选)(2024·宜昌质检)已知函数f(x)=x2-2x+a有两个零点x1,x2,以下结论正确的是( )
A.a<1
B.若x1x2≠0,则+=
C.f(-1)=f(3)
D.函数y=f(|x|)有四个零点
8.已知二次函数f(x)的图象经过点(4,3),且图象被x轴截得的线段长为2,并且对任意x∈R,都有f(2-x)=f(2+x),则f(x)的解析式为____________.
9.若函数φ(x)=x2+m|x-1|在[0,+∞)上单调递增,则实数m的取值范围是________.
10.(2024·盐城模拟)函数f(x)=x2-4x+2在区间[a,b]上的值域为[-2,2],则b-a的取值范围是________.
11.(2024·大庆质检)已知f(x)=ax2-2x(0≤x≤1),求f(x)的最小值.
12.已知函数f(x)=ax2-2ax+2+b(a≠0),若f(x)在区间[2,3]上有最大值5,最小值2.
(1)求a,b的值;
(2)若b<1,g(x)=f(x)-mx在[2,4]上单调,求m的取值范围.
【能力提升】
13.已知函数f(x)=x2-2(a-1)x+a,若对于区间[-1,2]上任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[0,3]
C.(-∞,0]∪[3,+∞) D.[3,+∞)
14.(2024·佛山质检)设a,b,c∈R且a≠0,函数g(x)=ax2+bx+c,f(x)=(x+2)g(x),若f(x)+f(-x)=0,则下列判断正确的是( )
A.g(x)的最大值为-a B.g(x)的最小值为-a
C.g(2+x)=g(2-x) D.g(2+x)=g(-x)
15.定义:如果在函数y=f(x)的定义域内的给定区间[a,b]上存在x0(a<x0<b),满足f(x0)=,则称函数y=f(x)是[a,b]上的“平均值函数”,x0是它的一个均值点,如y=x4是[-1,1]上的平均值函数,0就是它的均值点.现有函数f(x)=-x2+mx+1是[-1,1]上的平均值函数,则实数m的取值范围是________.
16.已知a,b是常数且a≠0,f(x)=ax2+bx且f(2)=0,且使方程f(x)=x有等根.
(1)求f(x)的解析式;
(2)是否存在实数m,n(m<n),使得f(x)的定义域和值域分别为[m,n]和[2m,2n]?
参考答案
1.A [易知函数y=x2-2ax+3的单调递减区间是(-∞,a],故a≥3.]
2.B [二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,
设二次函数为g(x)=ax2+bx(a≠0),
可得则a=3,b=-2,
所求的二次函数为g(x)=3x2-2x.]
3.C [若a>0,则一次函数y=ax+b为增函数,二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向上,故可排除A,D;
对于B,由直线可知a>0,b>0,从而-<0,而二次函数的对称轴在y轴的右侧,故排除B,选C.]
4.B [函数f(x)的图象开口向下,对称轴为x=a,故f(a)>f(a-1)=f(a+1).]
5.A [由f(0)=f(4),得f(x)图象的对称轴为直线x=-=2,所以4a+b=0,
又f(0)=f(4)>f(1),
所以f(x)的图象开口向上,a>0.故选A.]
6.B [易知f(x)=x2-4x+1的图象是一条开口向上,对称轴为直线x=2的抛物线,
当x=1时,y=-2,当x=2时,y=-3,
由y=-2,得x=1或x=3,
因为f(x)在定义域内的最大值与最小值之和为-5,所以2≤t≤3.故选B.]
7.ABC [二次函数对应二次方程根的判别式
Δ=(-2)2-4a=4-4a>0,a<1,故A正确;
由根与系数的关系得,x1+x2=2,x1x2=a,
+==,故B正确;
因为f(x)的对称轴为x=1,点(-1,f(-1)),(3,f(3))关于对称轴对称,故C正确;
当a=0时,y=f(|x|)=x2-2|x|有3个零点,故D不正确.]
8.f(x)=x2-4x+3 [∵f(2-x)=f(2+x)对任意x∈R恒成立,
∴f(x)图象的对称轴为直线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)=a(x-1)(x-3)(a≠0),
∵f(x)的图象过点(4,3),
∴3a=3,∴a=1,
∴所求函数的解析式为f(x)=(x-1)(x-3),
即f(x)=x2-4x+3.]
9.[-2,0] [当0≤x≤1时,φ(x)=x2-mx+m,
此时φ(x)单调递增,则≤0,即m≤0;
当x>1时,φ(x)=x2+mx-m,
此时φ(x)单调递增,则-≤1,则m≥-2.
综上,实数m的取值范围是[-2,0].]
10.[2,4] [解方程f(x)=x2-4x+2=2,
解得x=0或x=4,
解方程f(x)=x2-4x+2=-2,
解得x=2,
由于f(x)在[a,b]上的值域为[-2,2].
若f(x)在[a,b]上单调,
则[a,b]=[0,2]或[a,b]=[2,4],
此时b-a取得最小值2;
若f(x)在[a,b]上不单调,且当b-a取最大值时,[a,b]=[0,4],所以b-a的最大值为4.
所以b-a的取值范围是[2,4].]
11.解 当a=0时,f(x)=-2x在[0,1]上单调递减,∴f(x)min=f(1)=-2.
当a>0时,f(x)=ax2-2x的图象开口向上,且对称轴为x=.
①当0<≤1,即a≥1时,f(x)在上单调递减,在上单调递增,
∴f(x)min=f=-=-.
②当>1,即0<a<1时,f(x)在[0,1]上单调递减,
∴f(x)min=f(1)=a-2.
当a<0时,f(x)=ax2-2x的图象开口向下,且对称轴x=<0,
∴f(x)=ax2-2x在[0,1]上单调递减,
∴f(x)min=f(1)=a-2.
综上所述,f(x)min=
12.解 (1)f(x)=a(x-1)2+2+b-a(a≠0).
当a>0时,f(x)在[2,3]上单调递增,
故⇒⇒
当a<0时,f(x)在[2,3]上单调递减,
故⇒⇒
(2)因为b<1,所以a=1,b=0,
即f(x)=x2-2x+2.
g(x)=x2-2x+2-mx=x2-(2+m)x+2,
因为g(x)在[2,4]上单调,
所以≤2或≥4,
解得m≤2或m≥6.
故m的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞).
13.C [二次函数f(x)=x2-2(a-1)x+a图象的对称轴为直线x=a-1,
∵对于任意x1,x2∈[-1,2]且x1≠x2,都有f(x1)≠f(x2),
即f(x)在区间[-1,2]上是单调函数,
∴a-1≤-1或a-1≥2,
∴a≤0或a≥3,即实数a的取值范围为(-∞,0]∪[3,+∞).]
14.D [因为g(x)=ax2+bx+c,
所以f(x)=(x+2)g(x)=(x+2)(ax2+bx+c)
=ax3+(b+2a)x2+(c+2b)x+2c.
因为f(x)+f(-x)=0,
所以f(x)是奇函数,
所以即b=-2a,c=0,
所以g(x)=ax2-2ax.
因为a≠0,不清楚a是正还是负,
所以不能确定g(x)有最大值还是最小值,
所以A,B均不正确.
g(x)图象的对称轴为直线x=-=1.
若g(2+x)=g(2-x),则g(x)的图象关于直线x=2对称;
若g(2+x)=g(-x),则g(x)的图象关于直线x=1对称,
所以C不正确,D正确.]
15.(0,2) [因为函数f(x)=-x2+mx+1是[-1,1]上的平均值函数,
设x0为均值点,
所以=m=f(x0),
即关于x0的方程-x+mx0+1=m在(-1,1)内有实数根,
解方程得x0=1或m-1.
由于x0≠±1,
则x0=m-1,
所以必有-1<m-1<1,即0<m<2,
所以实数m的取值范围是(0,2).]
16.解 (1)由f(x)=ax2+bx,且f(2)=0,
则4a+2b=0,又方程f(x)=x有等根,
即ax2+(b-1)x=0有等根,
得b=1,从而a=-,
所以f(x)=-x2+x.
(2)假定存在符合条件的m,n,由(1)知
f(x)=-x2+x=-(x-1)2+≤,
则有2n≤,即n≤.
又f(x)图象的对称轴为直线x=1,
则f(x)在[m,n]上单调递增,
于是得
即
解方程组得m=-2,n=0,
所以存在m=-2,n=0,使函数f(x)在[-2,0]上的值域为[-4,0].
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