内容正文:
课时作业(八) 幂函数与二次函数
[基础保分练]
1.幂函数y=f(x)经过点(27,3),则f(x)是( )
A.偶函数,且在(0,+∞)上单调递增
B.偶函数,且在(0,+∞)上单调递减
C.奇函数,且在(0,+∞)上单调递增
D.奇函数,且在(0,+∞)上单调递减
C 解析:依题意,设f(x)=xα,将点(27,3)代入上式,则3=27α,解得α=,即f(x)=x,所以该函数为奇函数,且在(0,+∞)上单调递增.
2.若幂函数y=xm是偶函数,且x∈(0,+∞)时单调递减,则实数m的值可能为( )
A.-2 B.-
C. D.2
A 解析:由题意,因为幂函数y=xm是偶函数,且x∈(0,+∞)时单调递减,∴m为负偶数,∴实数m的值可能为-2.
3.已知函数f(x)=x-3,若a=f(0.60.6),b=f(0.60.4),c=f(0.40.6),则a,b,c的大小关系是( )
A.a<c<b B.b<a<c
C.b<c<a D.c<a<b
B 解析:∵0.40.6<0.60.6<0.60.4,
又y=f(x)=x-3在(0,+∞)上单调递减,∴b<a<c.
4.(多选)在一次社会实践活动中,某数学调研小组根据车间持续5个小时的生产情况画出了某种产品的总产量y(单位:kg)与时间x(单位:h)的函数图象,则以下关于该产品生产状况的正确判断是( )
A.在前三小时内,每小时的产量逐步增加
B.在前三小时内,每小时的产量逐步减少
C.最后一小时内的产量与第三小时内的产量相同
D.最后两小时内,该车间没有生产该产品
BD 解析:由题图得,前三小时内,每小时的产量逐步减少,最后两小时均没有生产该产品.
5.(多选)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
ABC 解析:由题意,得(-2)2-4a=4-4a>0,解得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)的对称轴为直线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|)只有两个零点,故D不正确.
6.(多选)已知幂函数f(x)=xm2+m-3,对任意x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,都满足>0,若a,b∈R,且f(a)+f(b)<0,则下列结论可能成立的有( )
A.a+b>0且ab<0 B.a+b<0且ab<0
C.a+b<0且ab>0 D.以上都可能
BC 解析:因为f(x)=xm2+m-3为幂函数,所以m2-m-1=1,
解得m=2或m=-1.
依题意f(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以m=2,此时f(x)=x3,
因为f(-x)=(-x)3=-x3=-f(x),
所以f(x)=x3为奇函数.
因为a,b∈R且f(a)+f(b)<0,所以f(a)<f(-b).
因为y=f(x)为增函数,所以a<-b,所以a+b<0.
当a=0时,b<0,ab=0;当a>0时,b<0,ab<0;
当a<0时,ab>0(b<0)或ab<0(0<b<-a),
故B,C都有可能成立.
7.(多选)已知幂函数f(x)图象经过点(4,2),则下列命题正确的有( )
A.该函数为增函数
B.该函数为偶函数
C.若x≥9,则f(x)≥3
D.若x2>x1>0,则>f()
AC 解析:设幂函数f(x)=xα,
将点(4,2)代入函数f(x)=xα得2=4α,
则α=.所以f(x)=x,
显然f(x)在定义域[0,+∞)上为增函数,所以A正确;
f(x)的定义域为[0,+∞),所以f(x)不具有奇偶性,所以B不正确;
当x≥9时,≥3,即f(x)≥3,所以C正确;
当0<x1<x2时,
()2-f2()=
()2-()2=
-=
=-<0.
即<f()成立,所以D不正确.
8.(2024·江苏海安高级中学模拟)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________.
答案:[2,4] 解析:由f(x)=x2-4x+2=2,
得x=0或x=4,
由f(x)=x2-4x+2=-2,得x=2,
由于函数f(x)在区间[a,b]上的值域为[-2,2].
若函数f(x)在区间[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;
若函数f(x)在区间[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].
9.已知α∈{-2,-1,-,,1,2,3},若幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α=________.
答案:-1 解析:∵α∈{-2,-1,-,,1,2,3},幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,∴α是奇数,且α<0,
∴α=-1.
10.已知f(x)=ax2-2x(0≤x≤1),求f(x)的最小值.
解:①当a=0时,f(x)=-2x在[0,1]上单调递减,
∴f(x)min=f(1)=-2.
②当a>0时,f(x)=ax2-2x图象开口方向向上,且对称轴为x=.
当≤1,即a≥1时,f(x)=ax2-2x图象的对称轴在[0,1]内,∴f(x)在上单调递减,在上单调递增.
∴f(x)min=f=-=-.
当>1,即0<a<1时,f(x)=ax2-2x图象的对称轴在[0,1]的右侧,∴f(x)在[0,1]上单调递减.
∴f(x)min=f(1)=a-2.
③当a<0时,f(x)=ax2-2x的图象的开口方向向下,且对称轴x=<0,在y轴的左侧,
∴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=
[技能提分练]
11.幂函数y=xα,当α取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一组美丽的曲线(如图),设点A(1,0),B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xa,y=xb的图象三等分,即有BM=MN=NA,则a-等于( )
A.0 B.1
C. D.2
A 解析:因为BM=MN=NA,
点A(1,0),B(0,1),所以M(,),N(,),
分别代入y=xa,y=xb,得a=log,b=log,
所以a-=log-=0.
12.(多选)已知函数f(x)是偶函数,当x>0时,f(x)=x,则在(-2,0)上,下列函数中与f(x)单调性相同的是( )
A.y=-x2+1 B.y=|x|
C.y=e|x| D.y=
BC 解析:由题意知函数f(x)在(-2,0)上单调递减.A中函数在(-2,0)上单调递增;B中函数在(-2,0)上单调递减;C中函数在(-2,0)上单调递减;D中函数在(-2,0)上单调递增.
13.(2024·北京八中月考)设关于x的方程x2-2mx+2-m=0的两个实数根分别是α,β,则α2+β2+5的最小值为________.
答案:7 解析:由题意,得
且Δ=4m2-4(2-m)≥0,
解得m≤-2或m≥1,
α2+β2+5=(α+β)2-2αβ+5=4m2+2m+1,
令f(m)=4m2+2m+1,
而f(m)图象的对称轴为直线m=-,
且m≤-2或m≥1,
所以f(m)min=f(1)=7.
14.某书商为提高某套丛书的销售量,准备举办一场展销会.据市场调查,当每套丛书售价定为x元时,销售量可达到(15-0.1x)万套.现出版社为配合该书商的活动,决定进行价格改革,将每套丛书的供货价格分成固定价格和浮动价格两部分,其中固定价格为30元,浮动价格(单位:元)与销售量(单位:万套)成反比,比例系数为10.假设不计其他成本,即销售每套丛书的利润=售价-供货价格,问:
(1)每套丛书售价定为100元时,书商能获得的总利润是多少万元?
(2)每套丛书售价定为多少元时,单套丛书的利润最大?
解:(1)每套丛书售价定为100元时,
销售量为15-0.1×100=5(万套),
此时每套供货价格为30+=32(元),书商所获得的总利润为5×(100-32)=340(万元).
(2)设每套丛书售价定为x元,
由解得0<x<150.
依题意,单套丛书利润
P=x-(30+)=x--30,
所以P=-+120.
因为0<x<150,所以150-x>0,
则(150-x)+≥2=2×10=20,
当且仅当150-x=,即x=140时等号成立,
此时,Pmax=-20+120=100(元).
所以每套丛书售价定为140元时,单套丛书的利润最大,最大值为100元.
[素养拉分练]
15.某地区居民生活用电分为高峰和低谷两个时间段进行分时计价.该地区的电网销售电价表如下:
高峰时间段用电价格表
高峰月用电量(单位:千瓦时)
高峰电价(单位:元/千瓦时)
50及以下的部分
0.568
50至200的部分
0.598
超过200的部分
0.668
低谷时间段用电价格表
低谷月用电量(单位:千瓦时)
低谷电价(单位:元/千瓦时)
50及以下的部分
0.288
50至200的部分
0.318
超过200的部分
0.388
若某家庭5月份的高峰时间段用电量为200千瓦时,低谷时间段用电量为100千瓦时,求按这种计费方式该家庭本月应付的电费.
解:高峰时段的电费由两部分组成,前50千瓦时电费为(50×0.568)元,后150千瓦时为(150×0.598)元.低谷时段的电费由两部分组成,前50千瓦时电费为(50×0.288)元,后50千瓦时为(50×0.318)元.所以总电费为50×0.568+150×0.598+50×0.288+50×0.318=148.4(元).
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