内容正文:
第6节 二次函数与幂函数
1.(多选题)已知点在幂函数f(x)=(a-1)xb的图象上,则函数f(x)是( )
A.定义域内的减函数
B.奇函数
C.偶函数
D.(0,+∞)上的减函数
解析:BD [点在幂函数f(x)=(a-1)xb的图象上,
所以a-1=1且ab=,
解得a=2,b=-3.所以f(x)=x-3.
所以函数f(x)是定义域上的奇函数,且在每一个区间内是减函数.]
2.已知,c=ln 3,则( )
A.a<c<b B.a<b<c
C.b<c<a D.b<a<c
解析:D [,又在(0,+∞)上单调递减.
∴b<a<1,又c=ln 3>1,则b<a<c.]
3.幂函数y= (m∈Z)的图象如图所示,则m的值为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:C [∵y= (m∈Z)的图象与坐标轴没有交点,
∴m2-4m<0,即0<m<4,
又m∈Z,∴m=1或2或3.
又∵函数的图象关于y轴对称,
∴m2-4m为偶数,因此m=2.]
4.(2025·广州佛山三模)已知函数f(x)=ax2+(a-3)x+1在区间[-1,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.[-3,0) B.(-∞,-3]
C.[-2,0] D.[-3,0]
解析:D [当a=0时,f(x)=-3x+1,满足题意;当a>0时,函数f(x)在对称轴右侧单调递增,不满足题意;当a<0时,函数f(x)的图象的对称轴为x=-,∵函数f(x)在区间[-1,+∞)上单调递减,∴-≤-1,得-3≤a<0.综上可知,实数a的取值范围是[-3,0].]
5.(2025·上海质检)二次函数y=-x2-4x(x>-2)与指数函数y=x的交点个数是( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
解析:C [因为二次函数y=-x2-4x=-(x+2)2+4(x>-2),且x=-1时,y=-x2-4x=3,y=x=2,则在坐标系中画出y=-x2-4x(x>-2)与y=x的图象,由图可得,两个函数图象的交点个数是1个.]
6.若函数f(x)=x2-ax-a在区间[0,2]上的最大值为1,则实数a的值为____________.
解析:函数f(x)=x2-ax-a的图象为开口向上的抛物线,∴函数的最大值在区间的端点取得,
∵f(0)=-a,f(2)=4-3a,
∴或解得a=1.
答案:1
7.已知幂函数y=xm2-2m-3(m∈N*)的图象与x轴、y轴无交点且关于原点对称,则m=____________.
解析:由题意知m2-2m-3为奇数且m2-2m-3<0,由m2-2m-3<0,得-1<m<3,又m∈N*,故m=1,2.
当m=1时,m2-2m-3=1-2-3=-4(舍去).
当m=2时,m2-2m-3=22-2×2-3=-3,∴m=2.
答案:2
8.已知二次函数f(x)=ax2-2x+c的值域为[0,+∞),则+的最小值为____________.
解析:由二次函数f(x)=ax2-2x+c的值域为[0,+∞),
可得判别式Δ=4-4ac=0,
即有ac=1,且a>0,c>0,
所以+≥2=2×3=6,
当且仅当=,即有c=,a=3时,取得最小值,最小值为6.
答案:6
9.已知幂函数f(x)=(m2-5m+7)xm-1为偶函数.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若g(x)=f(x)-ax-3在[1,3]上不是单调函数,求实数a的取值范围.
解:(1)由题意m2-5m+7=1,解得m=2或m=3,若m=2,与f(x)是偶函数矛盾,舍去,
所以m=3,所以f(x)=x2.
(2)g(x)=f(x)-ax-3=x2-ax-3,g(x)的对称轴是x=,
若g(x)在[1,3]上不是单调函数,
则1<<3,解得2<a<6.
10.(2025·长沙模拟)函数f(x)= (a,c∈R).
(1)当a=0时,求f(x)的定义域,并判断是否存在c使得f(x)是奇函数,说明理由.
(2)若函数y=f(x)的图象过点(1,3),且函数f(x)与x负半轴有两个不同的交点,求c的值和a的取值范围.
解:(1)当a=0时,f(x)==x++1,定义域{x|x≠0},∵y=x+为奇函数,
∴f(x)=x++1不为奇函数,故不存在实数c,使得f(x)为奇函数.
(2)f(1)==3⇒c=1,f(x)==0,x2+(3a+1)x+1=0,
∴Δ=(3a+1)2-4>0且两根之和-(3a+1)<0,
∴a>,若x+a=0,即x=-a是方程x2+(3a+1)x+1=0的解,得a=或a=-1,
故实数a的取值范围为.
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