内容正文:
课下巩固精练卷(十三) 二次函数与幂函数
【基础巩固题】
1.(2024·山东日照二模)已知幂函数的图象过点(2,4),则函数的解析式为( )
A.y=2x B.y=x2
C.y=log2x D.y=sin x
解析:选B.设幂函数的解析式为y=xα,由于函数过点(2,4),故4=2α,解得α=2,该幂函数的解析式为y=x2.
2.若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,则g(x)的解析式为( )
A.g(x)=2x2-3x B.g(x)=3x2-2x
C.g(x)=3x2+2x D.g(x)=-3x2-2x
解析:选B.二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,
设二次函数为g(x)=ax2+bx(a≠0),
可得则
所求的二次函数为g(x)=3x2-2x.
3.(2024·四川南充二模)已知函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是( )
A.y= B.y=
C.y=x3 D.y=
解析:选D.对于A:函数y=的定义域为[0,+∞),显然不符合题意,故A错误;
对于B:函数y=的定义域为(0,+∞),显然不符合题意,故B错误;
对于C:函数y=x3的定义域为R,且y=x3为奇函数,且y=x3在(0,+∞)上是下凸递增,故不符合题意,故C错误;
对于D:函数y=的定义域为R,又y=为奇函数,且y=在(0,+∞)上是上凸递增,故D正确.
4.(多选)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图,图象过点A(-3,0),对称轴为直线x=-1.下面四个结论中正确的是( )
A.b2>4ac
B.2a-b=1
C.a-b+c=0
D.5a<b
解析:选AD.因为二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于两点,所以b2-4ac>0,即b2>4ac,A正确;二次函数的图象的对称轴为直线x=-1,即-=-1,得2a-b=0,B错误;结合图象知,当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,C错误;因为函数的图象开口向下,所以a<0,所以5a<2a,即5a<b,D正确.
5.(2024·江苏南京摸底)已知a=,则( )
A.b<a<d<c B.b<c<a<d
C.c<d<b<a D.b<a<c<d
解析:选D.由题意得a=,因为幂函数y=在R上单调递增,所以a<c<d.又因为指数函数y=16x在R上单调递增,所以b<a,故b<a<c<d.
6.已知函数f(x)=-x2+2x+5在区间[0,m]上的值域为[5,6],则实数m的取值范围是( )
A.(0,1] B.[1,3]
C.(0,2] D.[1,2]
解析:选D.f(x)=-x2+2x+5=-(x-1)2+6,f(x)的图象开口向下,对称轴为直线x=1,画出f(x)的图象如图所示,
由于f(x)在区间[0,m]上的值域为[5,6],
由图可知,m的取值范围是[1,2].
7.(多选)设abc<0,则函数y=ax2+bx+c的图象可能是( )
解析:选AB.A中,a<0,b<0,c<0,∴abc<0,符合题意;
B中,a<0,b>0,c>0,∴abc<0,符合题意;
C中,a>0,b>0,c>0,∴abc>0,不符合题意;
D中,a>0,b<0,c<0,∴abc>0,不符合题意.
8.(多选)下列说法正确的是( )
A.若幂函数的图象经过点,则其解析式为y=
B.若函数f(x)=,则f(x)在区间(-∞,0)上单调递减
C.幂函数y=xα(α>0)的图象始终经过点(0,0)和(1,1)
D.若幂函数f(x)=(2m2-2m-3)xm的图象关于y轴对称,则f(-a2+2a-5)>f(3)
解析:选CD.A选项,设f(x)=xα,将代入得=2,即(2-3)α=2,解得α=-,故解析式为y=f(x)=,A错误;
B选项,因为-<0,所以f(x)=在(0,+∞)上单调递减,又f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)==f(x),故f(x)=为偶函数,故f(x)=在(-∞,0)上单调递增,B错误;
C选项,因为α>0,所以0α=0,1α=1,故幂函数y=xα(α>0)的图象始终经过点(0,0)和(1,1),C正确;
D选项,由题意得2m2-2m-3=1,解得m=2或-1,
当m=2时,f(x)=x2为偶函数,满足图象关于y轴对称,
当m=-1时,f(x)=x-1为奇函数,不满足图象关于y轴对称,舍去,
其中-a2+2a-5=-(a-1)2-4≤-4恒成立,
故|-a2+2a-5|=(a-1)2+4≥4>3,
又f(x)=x2在(0,+∞)上单调递增,故f(-a2+2a-5)>f(3),D正确.
9.已知函数f(x)=xα+2x(α≠0),且f(4)=10,则α=________,若f(m)>f(-m+1),则实数m的取值范围是________.
解析:f(4)=4α+2×4=10,即4α=2,所以α=,所以f(x)= +2x=+2x,其定义域为[0,+∞),且f(x)在[0,+∞)上是增函数.由f(m)>f(-m+1)可得解得<m≤1,故实数m的取值范围为.
答案:
10.已知函数f(x)=x2+ax+b的值域为[2,+∞),且满足f(1-x)=f(1+x),若f(x)在[m,n]上的值域为[2,6],则n-m的最大值为________.
解析:由f(1-x)=f(1+x),可得函数的对称轴为直线x=1.
由函数f(x)=x2+ax+b,得-=1,a=-2,
所以f(x)=x2-2x+b.
因为f(x)的值域为[2,+∞),
所以f(1)=12-2×1+b=1-2+b=2,可得b=3,
故f(x)=x2-2x+3.
若f(x)在[m,n]上的值域为[2,6],
令x2-2x+3=6,解得x=3或x=-1.
所以m最小为-1,n最大为3,
则n-m的最大值为4.
答案:4
【综合应用题】
11.已知函数f(x)=ax2+bx+c,其中a>0,f(0)<0,a+b+c=0,则( )
A.∀x∈(0,1),都有 f(x)>0
B.∀x∈(0,1),都有 f(x)<0
C.∃x∈(0,1),使得 f(x)=0
D.∃x∈(0,1),使得 f(x)>0
解析:选B.
由a>0,f(0)<0,a+b+c=0可知a>0,c<0,抛物线开口向上.因为f(0)=c<0,f(1)=a+b+c=0,即1是方程ax2+bx+c=0的一个根,所以∀x∈(0,1),都有f(x)<0.
12.若函数f(x)=x2-2bx+3a在区间[0,1]上的最大值为M,最小值为m,则M-m的值( )
A.与a无关,与b有关
B.与a有关,与b无关
C.与a有关,且与b有关
D.与a无关,且与b无关
解析:选A.函数f(x)=x2-2bx+3a的图象开口向上,且对称轴为直线x=b,
①当b>1时,f(x)在[0,1]上单调递减,则M=f(0)=3a,m=f(1)=1-2b+3a,此时M-m=2b-1,故M-m的值与a无关,与b有关;
②当b<0时,f(x)在[0,1]上单调递增,则M=f(1)=1-2b+3a,m=f(0)=3a,此时M-m=1-2b,故M-m的值与a无关,与b有关;
③当0≤b≤1时,m=f(b)=3a-b2,
若0≤b≤,则f(1)≥f(0),有M=f(1)=1-2b+3a,∴M-m=b2-2b+1,故M-m的值与a无关,与b有关,
若b>,则f(1)<f(0),有M=f(0)=3a,∴M-m=b2,故M-m的值与a无关,与b有关,
综上,M-m的值与a无关,与b有关.
13.(多选)关于x的方程(x2-2x)2-2(2x-x2)+k=0,下列命题正确的是( )
A.存在实数k,使得方程无实根
B.存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根
C.存在实数k,使得方程恰有3个不同的实根
D.存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根
解析:选AB.设t=x2-2x,方程化为关于t的二次方程t2+2t+k=0 (*).当k>1时,方程(*)无实根,故原方程无实根;当k=1时,可得t=-1,则x2-2x=-1,原方程有两个相等的实根x=1;当k<1时,方程(*)有两个实根t1,t2(t1<t2),由t1+t2=-2可知,t1<-1,t2>-1.因为t=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,所以x2-2x=t1无实根,x2-2x=t2有两个不同的实根.综上可知,A,B正确,C,D错误.
14.幂函数y=xm(m≠0),当m取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一簇美丽的曲线(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=xα,y=xβ的图象三等分,即有BM=MN=NA,则αβ=________.
解析:因为A(1,0),B(0,1),BM=MN=NA,
所以M,
不妨设y=xα,y=xβ分别过点M,
则,
则,
所以αβ=1.
答案:1
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