内容正文:
赢在微点 高考复习顶层设计 数学 名师划重点
第一章
集合、常用逻辑用语与不等式
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
第五节 二次函数与一元二次方程、不等式
二次函数及其性质
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课
标
要
求
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三
年
考
情
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基础/梳理自测
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
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7
回|归|教|材
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基|础|自|测
解析
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考点/精研突破
赢在微点 数学 大一轮
第二部分
——考向探究
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考点一
二次函数的解析式
解
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考点二
二次函数的图象及应用
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考点三
二次函数的性质应用
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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.理解并掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、最值、顶点等).
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.
2022
2023
2024
全国Ⅰ卷
T4
全国Ⅱ卷
T11
重点提示:二次函数的图象、二次函数的性质
1.二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).
2.二次函数的图象和性质.
解析式
f(x)=ax2+bx+c
(a>0)
f(x)=ax2+bx+c
(a<0)
图象
定义域
R
R
值域
______________
______________
单调性
在上单调递减;
在上单调递增
在上单调递增;
在上单调递减
对称性
函数的图象关于直线________对称
x=-
【常用结论】
二次函数的单调性、最值与抛物线的开口方向和对称轴及给定区间的范围有关.
设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),闭区间为[m,n].
(1)当-≤m时,最小值为f(m),最大值为f(n).
(2)当m<-≤时,最小值为f,最大值为f(n).
(3)当<-≤n时,最小值为f,最大值为f(m).
(4)当->n时,最小值为f(n),最大值为f(m).
1.思考辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)函数y=ax2+bx+c是一元二次函数.( )
×
函数y=ax2+bx+c,当a=0时,不是一元二次函数,故错误.
(2)二次函数y=ax2+bx+c的图象恒在x轴下方,则a<0且Δ<0.( )
(3)若二次函数y=ax2+bx+c的两个零点确定,则二次函数的解析式确定.( )
√
×
二次函数y=x2-x与y=2x2-2x零点相同,但解析式不同,故错误.
(4)二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为.( )
×
二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为,故不正确.
2.(人B必一P98T7改编)函数f(x)=-2x2+4x,x∈[-1,2]的值域为( )
A.[-6,2] B.[-6,1]
C.[0,2] D.[0,1]
3.已知函数f(x)=ax2+x+5的图象在x轴上方,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
由题意,知即解得a>.
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_____________________.
依题意,知≥20或≤5,解得k≥160或k≤40.
(-∞,40]∪[160,+∞)
【例1】 根据下列条件,求二次函数的解析式.
(1)图象经过点(1,-2),(0,-3),(-1,-6);
设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
则⇒所以该函数的解析式为f(x)=-x2+2x-3.
(2)当x=3时,函数有最小值5,且经过点(1,11);
由题可知:设f(x)=a(x-3)2+5(a>0),所以f(1)=a(1-3)2+5=11,则a=,所以该函数的解析式为f(x)=(x-3)2+5.
(3)函数图象与x轴交于两点(1-,0)和(1+,0),并与y轴交于(0,-2).
由题可知:f(x)=a(x-1+)(x-1-)(a≠0),所以f(0)=a(-1+)(-1-)=-2,则a=2,所以该函数的解析式为f(x)=2(x-1+)(x-1-).
[规律方法] 求二次函数解析式的方法
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】 (1)已知二次函数y=ax2+bx+c满足以下条件:图象与x轴交于(-2,0),(4,0)两点,且过点,则函数解析式为_____________.
y=x2-x-4
设函数解析式为y=a(x+2)(x-4),则-=a(1+2)(1-4),解得a=.故所求函数的解析式为y=(x+2)(x-4),即y=x2-x-4.
(2)已知二次函数f(x)的图象经过点(4,3),它在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),则函数f(x)的解析式为_____________________.
f(x)=x2-4x+3
因为f(2-x)=f(2+x)对x∈R恒成立,所以f(x)的对称轴为直线x=2.又因为f(x)的图象在x轴上截得的线段长为2,所以f(x)=0的两根为1和3.设f(x)的解析式为f(x)=a(x-1)(x-3)(a≠0).又因为f(x)的图象经过点(4,3),所以3a=3,a=1.所以所求二次函数的解析式为f(x)=(x-1)(x-3),即f(x)=x2-4x+3.
【例2】 (多选题)(2025·赣州模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.b=-2a
B.a+b+c<0
C.a+c<b
D.abc<0
由题意得a<0,对称轴为直线x=-=1,则b=-2a>0,故A正确;当x=1时,y=a+b+c>0,故B错误;当x=-1时,y=a-b+c<0,则a+c<b,故C正确;当x=0时,y=c>0,则abc<0,故D正确.
[规律方法] 分析二次函数图象问题的要点
一是看二次项系数的符号;二是看图象的对称轴和顶点;三是看函数图象上的一些特殊点.从这三方面入手,能准确地判断出二次函数的图象.反之,也能从图象中得到如上信息.
【训练2】 不等式cx2+ax+b>0的解集为 x,则函数y=ax2-bx-c的图象大致为( )
{
因为cx2+ax+b>0的解集为{x,所以方程cx2+ax+b=0的两根分别为和-1,且c<0,则a=c,b=-c,故函数y=ax2-bx-c=x2+x-c=(x+2)(x-1)的图象开口向下,且与x轴的交点坐标为(1,0)和(-2,0),故A选项的图象符合.故选A.
角度1 二次函数的单调性
【例3】 若函数f(x)=ax2+(a-3)x+1在区间[-1,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围为________.
[-3,0]
当a=0时,f(x)=-3x+1,在[-1,+∞)上单调递减,满足题意.当a≠0时,f(x)图象的对称轴为直线x=.由f(x)在[-1,+∞)上单调递减知解得-3≤a<0.综上,a的取值范围为[-3,0].
[规律方法] 二次函数单调性解题方法
(1)二次函数的单调性在其图象对称轴的两侧不同,因此研究二次函数的单调性时要依据其图象的对称轴进行分类讨论.
(2)若已知f(x)=ax2+bx+c(a>0)在区间A上单调递减(单调递增),则A⊆ ,即区间A一定在函数对称轴的左侧(右侧).
角度2 二次函数的最值
【例4】 已知函数f(x)=4x2-4ax+a2-2a+2.
(1)若a=2,求函数f(x)在区间(-1,2)上的值域;
若a=2,则f(x)=4x2-8x+2=4(x-1)2-2,对称轴为直线x=1,函数f(x)在区间(-1,1)上单调递减,在(1,2)上单调递增,所以f(x)min=f(1)=-2,又f(x)<f(-1)=14,所以f(x)的值域为[-2,14).
(2)若函数f(x)在区间[0,2]上有最小值3,求a的值.
f(x)=42-2a+2,对称轴为直线x=,①当≤0,即a≤0时,函数f(x)在[0,2]上是增函数.所以f(x)min=f(0)=a2-2a+2,由a2-2a+2=3,得a=1±.因为a≤0,所以a=1-.②当0<<2,即0<a<4时,f(x)min=f=-2a+2.由-2a+2=3,得a=-∉(0,4),舍去.③当≥2,即a≥4时,函数f(x)在[0,2]上是减函数,f(x)min=f(2)=a2-10a+18.由a2-10a+18=3,得a=5±.因为a≥4,所以a=5+,综上所述,a=1-或a=5+.
[规律方法] 二次函数最值问题
抓住“三点一轴”进行数形结合,三点是指区间的两个端点和中点,一轴指的是对称轴,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想即可求解.
【对点练】
1.(角度1)“m<-17”是“函数f(x)=-3x2+2(1-m)x-5在区间(-∞,6]上单调递增”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
若函数f(x)=-3x2+2(1-m)x-5在区间(-∞,6]上单调递增,则≥6,解得m≤-17,因为{m|m<-17}{m|m≤-17},因此,“m<-17”是“函数f(x)=-3x2+2(1-m)x-5在区间(-∞,6]上单调递增”的充分不必要条件,故选B.
2.(角度1)设二次函数f(x)=ax2-2ax+c在区间[0,1]上单调递减,且f(m)≤f(0),则实数m的取值范围是________.
[0,2]
依题意a≠0,二次函数f(x)=ax2-2ax+c图象的对称轴是直线x=1,因为函数f(x)在区间[0,1]上单调递减,所以a>0,即函数图象的开口向上,所以f(0)=f(2),则当f(m)≤f(0)时,有0≤m≤2.
3.(角度2)若函数y=x2-2ax+3在x∈[1,3]上的最大值为6,则实数a=________.
1
因为y=x2-2ax+3=(x-a)2+3-a2,x∈[1,3],所以当a≤2时x=3,ymax=9-6a+3=6,解得a=1,当a>2时x=1,ymax=1-2a+3=6,解得a=-1,又a>2,故不成立.综上, a=1.
$$