内容正文:
第一章
集合、常用逻辑用语与不等式
赢在微点 高考复习顶层设计 数学
第五节
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
二次函数与一元二次方程、不等式
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第1课时
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
二次函数
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课
程
标
准
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必备知识/梳理
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
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6
教|材|回|顾
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微|点|延|伸
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小|题|快|练
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关键能力/落实
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第二部分
——考向探究
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类型一
二次函数的解析式
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类型二
二次函数的图象
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类型三
二次函数的性质
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把握高考微点,实现素能提升
完成——微练(五)
本部分内容讲解结束
1.掌握二次函数的图象与性质;2.能用二次函数、一元二次方程、一元二次不等式之间的关系解决简单问题.
1.二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:f(x)=________________.
(2)顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为__________.
(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的零点.
ax2+bx+c(a≠0)
(m,n)
2.二次函数的图象和性质
函数
y=ax2+bx
+c(a>0)
y=ax2+bx
+c(a<0)
图象
(抛物线)
定义域
______
值域
R
增
增
减
对称轴
x=________
顶点坐标
__________________
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____函数;在上是____函数
在上是____函数;在上是____函数
-
减
1.二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)在闭区间[m,n]上的最大、最小值的分布情况
(1)若-∈[m,n],则f(x)max=max{f(m),f(n)},f(x)min=f.
(2)若-∉[m,n],则f(x)max=max{f(m),f(n)},f(x)min=min{f(m),f(n)}.
2.当二次函数的图象开口向上时,自变量的取值离对称轴越远,则对应的函数值越大;反过来,当二次函数的图象开口向下时,自变量的取值离对称轴越远,则对应的函数值越小.
1.已知某二次函数的图象与函数y=2x2的图象的形状一样,开口方向相反,且其顶点为(-1,3),则此函数的解析式为( )
A.y=2(x-1)2+3 B.y=2(x+1)2+3
C.y=-2(x-1)2+3 D.y=-2(x+1)2+3
设所求函数的解析式为y=a(x-h)2+k(a≠0),由题意可知a=-2,h=-1,k=3,故y=-2(x+1)2+3.故选D.
2.若一次函数y=ax+b的图象经过第二、三、四象限,则二次函数y=ax2+bx的图象只可能是( )
因为一次函数y=ax+b的图象经过第二、三、四象限,所以a<0,b<0,所以二次函数的图象开口向下,对称轴方程x=-<0.只有选项C符合,故选C.
3.函数f(x)=x2-2x+4,x∈[0,3],则函数f(x)的最大值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
f(x)的对称轴为直线x=1,所以f(x)max=f(3)=7.故选D.
4.已知二次函数y=f(x)满足f(0)=f(2),若x1,x2是方程f(x)=0的两个实根,则x1+x2=________.
因为f(0)=f(2),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称.所以x1+x2=2×1=2.
2
5.若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,20]上单调,则实数k的取值范围为____________________________.
依题意知,≥20或≤5,解得k≥160或k≤40.
(-∞,40]∪[160,+∞)
【例1】 已知二次函数f(x)满足f(2-x)=f(x),且f(0)=0,顶点的纵坐标为1,求f(x)的解析式.
解法一(一般式):设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),依题意,f(0)=0,f(x)图象的对称轴为直线x=1,f(1)=1,故有⇒所以f(x)=-x2+2x.
解法二(零点式):由已知易得f(2)=f(0)=0,所以f(x)=0的两根分别为0,2.所以可设其解析式为f(x)=ax(x-2).又因为f(1)=1,可得a=-1,所以f(x)=-x(x-2)=-x2+2x.
解法三(顶点式):由已知,可得顶点为(1,1),所以可设其解析式为f(x)=a(x-1)2+1.又由f(0)=0,可得a=-1,所以f(x)=-(x-1)2+1=-x2+2x.
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:
【训练1】 已知二次函数f(x)的图象过点(0,3),对称轴为直线x=2,且方程f(x)=0的两个根的平方和为10,则f(x)的解析式为_______________.
f(x)=x2-4x+3
依题意,设函数f(x)=a(x-2)2+h(a≠0),由二次函数f(x)的图象过点(0,3),得f(0)=3,所以4a+h=3,即h=3-4a,所以f(x)=a(x-2)2+3-4a,令f(x)=0,即a(x-2)2+3-4a=0,所以ax2-4ax+3=0,设方程的两根为x1,x2,则x1+x2=4,x1x2=,所以x+x=(x1+x2)2-2x1x2=16-,所以16-=10,解得a=1,所以f(x)=x2-4x+3.
【例2】 (多选题)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.给出下面四个结论正确的为( )
A.b2>4ac
B.2a-b=1
C.a-b+c=0
D.5a<b
因为图象与x轴交于两点,所以b2-4ac>0,即
b2>4ac,A正确.对称轴为直线x=-1,即-=-1,
2a-b=0,B错误.结合图象,当x=-1时,y>0,即
a-b+c>0,C错误.由对称轴为直线x=-1知,b=2a.
根据抛物线开口向下,知a<0,所以5a<2a,即5a<b,D正确.故选AD.
研究二次函数图象应从“三点一线一开口”进行分析,“三点”中有一个点是顶点,另两个点是图象上关于对称轴对称的两个点,常取与x轴的交点;“一线”是指对称轴这条直线;“一开口”是指抛物线的开口方向.
【训练2】 (1)已知函数f(x)=ax2+bx+c,若a>b>c,且a+b+c=0,则函数f(x)的图象可能是( )
由a>b>c且a+b+c=0,得a>0,c<0,所以函数图象开口向上,排除A,C;又f(0)=c<0,排除B.故选D.
(2)(多选题)已知函数f(x)=4ax2+2bx+c(a≠0)满足f=0,且f(0)>0,f(1)>0,则下列不等式一定正确的是( )
A.a>0 B.b>0 C.c>0 D.f(-1)>0
解法一:由题可知,f(0)=c>0,故C正确;f(1)=4a+2b+c>0 ①,f=a+b+c=0,所以b=-a-c,代入①,得4a+2(-a-c)+c>0,即2a-c>0,所以2a>c>0,所以a>0,故A正确;因为a+b+c=0,a>0,c>0,所以b<0,故B错误;f(-1)=4a-2b+c=4a-2(-a-c)+c=6a+3c>0,故D正确.故选ACD.
解法二:根据题意,可画出函数f(x)的大致图象,如图所示,数形结合,易知选ACD.
【例3】 已知二次函数f(x)=ax2-x+2a-1.
(1)若f(x)在区间[1,2]上单调递减,求a的取值范围;
(1)当a>0时,f(x)=ax2-x+2a-1的图象开口向上,对称轴方程为x=,所以f(x)在区间[1,2]上单调递减需同时满足≥2,a>0,解得0<a≤.当a<0时,f(x)=ax2-x+2a-1的图象开口向下,对称轴方程为x=<0,所以f(x)在区间[1,2]上单调递减需满足a<0.综上,a的取值范围是(-∞,0)∪.
(2)若a>0,设函数f(x)在区间[1,2]上的最小值为g(a),求g(a)的表达式.
(2)①当0<<1,即a>时,f(x)在区间[1,2]上单调递增,此时g(a)=f(1)=3a-2.②当1≤≤2,即≤a≤时,f(x)在区间上单调递减,在
区间上单调递增,此时g(a)=f=2a--1.③当>2,即0<a<时,f(x)在区间[1,2]上单调递减,此时g(a)=f(2)=6a-3.综上所述,g(a)=
二次函数在闭区间上的最值问题主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动,不论哪种类型,解题的关键都是对称轴与区间的位置关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论.
【训练3】 已知函数f(x)=x2+(2a-1)x-3.
(1)当a=2,x∈[-2,3]时,求函数f(x)的值域;
(1)当a=2时,f(x)=x2+3x-3,x∈[-2,3],函数图象的对称轴为直线x=-∈[-2,3],所以f(x)min=f=--3=-,f(x)max=f(3)=15,所以f(x)的值域为.
(2)若函数f(x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a的值.
(2)函数图象的对称轴为直线x=-.①当-≤1,即a≥-时,f(x)max=f(3)=6a+3,所以6a+3=1,即a=-,满足题意;②当->1,即a<-时,f(x)max=f(-1)=-2a-1,所以-2a-1=1,即a=-1,满足题意.综上可知,a=-或-1.
$$