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课时测评5 一元二次函数及其性质
(时间:70分钟 满分:95分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题,每小题5分,共40分)
1.函数f(x)=2x2-x-1 的值域是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:f(x)=2x2-x-1=2-,对称轴为直线x=,所以f=-,又f(1)=2-1-1=0,f(-1)=2+1-1=2,故f(x)=2x2-x-1在-1≤x≤1上的值域为.故选D.
2.(2025·广东揭阳模拟)已知函数y=x2+x+2在区间上单调递减,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:由于二次函数y=x2+(1+m)x+2的二次项系数为正数,对称轴为直线x=-,所以-4,故m≤-9,因此,实数m的取值范围是.故选A.
3.关于函数y=-x2+2x,以下表述错误的是( )
A.函数的最大值是1
B.函数图象的对称轴是直线x=1
C.函数的单调递减区间是
D.函数图象过点
答案:C
解析:y=-x2+2x=-+1,最大值是1,故A正确;对称轴是直线x=1,故B正确;单调递减区间是,故C错误;令x=2得y=-22+2×2=0,故在函数图象上,故D正确.故选C.
4.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
答案:A
解析: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.
5. (多选题)如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,其对称轴是直线x=-1,且过点,下列说法正确的是( )
A.abc<0
B.2a-b=0
C.3a+c=0
D.,是抛物线上两点,y1>y2
答案:ABC
解析:由图知该抛物线开口向上,故a>0,因为对称轴是直线x=-1,所以-=-1,故b=2a>0,即2a-b=0,故B正确;因为抛物线与y轴的交点在x轴下方,所以c<0,所以abc<0,故A正确;由抛物线对称性得该函数图象必过,可得a+b+c=0,结合b=2a,可得3a+c=0,故C正确;易知点,到对称轴距离相等,故y1=y2,故D错误.故选ABC.
6.(多选题)已知函数f(x)=x2-4x+3在上的值域是,则b-a的取值可以是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:BCD
解析:易知二次函数f(x)=x2-4x+3的图象关于x=2对称,且开口向上,所以在对称轴处取得最小值f(x)min=f(2)=-1,如图所示:
令f(x)=x2-4x+3=3,解得x=0或x=4,若使f(x)=x2-4x+3在,则需满足a=0,b∈或b=4,a∈,因此可得b-a∈.所以b-a的取值可以是2,3,4.故选BCD.
7.已知二次函数y=ax2+bx+c满足以下条件:图象与x轴交于,两点,且过点,则函数解析式为 .
答案:y=x2-x-4
解析:因为二次函数y=ax2+bx+c与x轴交于,两点,所以设二次函数解析式为y=a,又因为该函数过点,所以-=a,解得a=,所以所求函数解析式为y=,即y=x2-x-4.
8.(2025·辽宁大连模拟)命题p:存在m∈,使得函数f(x)=x2-2mx在区间内单调,若p的否定为真命题,则实数a的取值范围是 .
答案:
解析:命题p的否定:对任意m∈,函数f(x)=x2-2mx在区间[a,+∞)内不单调,由函数f(x)=x2-2mx在上单调递减,在上单调递增,则a<m,而m∈,得a<-1,所以实数a的取值范围是(-∞,-1).
9.(13分)已知函数f(x)=2x2+ax+b.
(1)若f(x)=f,且f(2)=3,求a,b的值;(5分)
(2)当a=1时,若函数f(x)的值域和函数f(f(x))的值域相同,求实数b的取值范围.(8分)
解:(1)由函数f(x)=2x2+ax+b,
因为f(x)=f,且f(2)=3,
可得
解得a=-4,b=3.
(2)当a=1时,函数f(x)=2x2+x+b=2+b-∈,
令t=f(x),则f=f=2t2+t+b=2+b-,t∈,
因为函数f(x)的值域和函数f的值域相同,可得b-≤-,解得b≤-,
所以实数b的取值范围为.
(10、11题,每小题5分,共10分)
10.(多选题)已知f(x)=x2-2x+a(a>0),若f(t)<0,则( )
A.f(t-2)>0 B.f(t-1)<0
C.f(2-t)<0 D.f(4-t)>f(2)
答案:ACD
解析:函数f(x)的图象关于x=1对称,在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.由f(t)<0,f(0)=f(2)=a>0可得,存在x1∈(0,1),x2∈(1,2),使得f(x1)=f=0,其中t∈.对于A,t∈,则t-2<0,所以f(t-2)>f(0)>0,故A正确;对于B,t∈,则t-1可能小于0,t-1也可能属于,故f(t-1)的符号不确定,故B错误;对于C,根据对称性可得f(2-t)=f(t)<0,故C正确;对于D,由于t∈,且x2∈(1,2),所以4-t>2,又f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以f>f(2),故D正确.故选ACD.
11.(开放题)请写出一个函数f(x)= ,使之同时具有如下性质:
(1)函数f为偶函数;(2)f(x)的值域为[0,+∞).
答案:(答案不唯一)
解析:根据题意,要求函数f为偶函数,则函数f(x)关于直线x=2对称,而f(x)的值域为[0,+∞),f(x)可以为二次函数,如f(x)=(答案不唯一).
12.(15分)(2025·江西南昌开学考)已知函数f(x)=tx2+x-3t+1(t∈R).
(1)若f(x)在上单调递增,求实数t的取值范围;(6分)
(2)若t>0,设函数f(x)在区间上的最大值为g,求g的表达式,并求出g的最小值.(9分)
解:(1)当t=0时,f(x)=x+1,则f(x)在上单调递增,满足条件;
当t≠0时,f(x)=tx2+x-3t+1的对称轴为x=-,要使f(x)在上单调递增,
则解得-≤t<0.
综上,若f(x)在上单调递增,则实数t的取值范围为.
(2)当t>0时,f(x)=tx2+x-3t+1的对称轴为x=-<0,所以f(x)在上单调递减,在上单调递增;
当-==-,即t=时,f(x)max=g(t)=f(-2)=f(-1)=-2t;
当-<-,即0<t<时,f(x)max=g(t)=f(-1)=-2t;
当->-,即t>时,
f(x)max=g(t)=f(-2)=t-1.
综上,g=
所以当t=时,g(t)min=g=-.
13.(17分)定义:满足f(x)=x的实数x称为函数f(x)的不动点,已知二次函数f(x)=ax2+bx,且f(x+1)为偶函数,若函数f(x)有且仅有一个不动点.
(1)求f(x)的解析式;(7分)
(2)若函数g(x)=f(x)++x2,求函数g(x)在x∈[1,2]上的最小值.(10分)
解:(1)因为f(x)=ax2+bx,所以f(x+1)=a(x+1)2+b(x+1)=ax2+(2a+b)x+a+b.
因为f(x+1)为偶函数,
所以-=0,即2a+b=0.
又因为函数f(x)有且仅有一个不动点,则ax2+bx=x只有一个根,
所以Δ=(b-1)2=0,解得b=1,又2a+b=0,
所以a=-.
所以f(x)的解析式为f(x)=-x2+x.
(2)g(x)=-x2+x++x2=x+,x∈[1,2],g'(x)=1-=,
当k≤1时,g'(x)≥0,g(x)在[1,2]上单调递增,g(x)min=g(1)=1+k;
当1<k<4时,g(x)在[1,)上单调递减,在(,2]上单调递增,g(x)min=g()=2;
当k≥4时,g'(x)≤0,g(x)在[1,2]上单调递减,g(x)min=g(2)=2+.
综上所述,当k≤1时,g(x)的最小值为1+k;当1<k<4时,g(x)的最小值为2;当k≥4时,g(x)的最小值为2+.
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