摘要:
**基本信息**
聚焦二次函数核心性质,以题载法构建"定义-图象-性质-应用"逻辑链,强化抽象能力与推理意识
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解析式求解|1,7题|待定系数法(一般式/零点式)|从函数定义出发,结合已知条件构建方程|
|图象与性质|2,3,5题|图象分析法(开口/对称轴/特殊点)|性质(单调性/最值)由图象特征推导|
|定义域与值域|4,8题|轴定区间动分类讨论|值域求解依赖单调性与定义域边界分析|
|综合应用|9,12题|含参函数单调性与最值研究|性质应用拓展至参数问题,培养模型意识|
内容正文:
课时分层测评5 二次函数及其性质
(时间:60分钟 满分:85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.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
答案:B
解析: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a=3,b=-2,所求的二次函数为g(x)=3x2-2x.故选B.
2.函数y=ax+b和y=ax2+bx+c在同一平面直角坐标系内的图象可以是( )
答案:C
解析:若a>0,则一次函数y=ax+b为增函数,二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向上,故可排除A,D;对于B,由直线可知a>0,b>0,从而-<0,而二次函数的对称轴在y轴的右侧,故排除B.故选C.
3.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.
4.已知函数f(x)=x2-4x+1的定义域为[1,t],在该定义域内函数的最大值与最小值之和为-5,则实数t的取值范围是( )
A.(1,3] B.[2,3]
C.(1,2] D.(2,3)
答案:B
解析:易知f(x)=x2-4x+1的图象是一条开口向上,对称轴为直线x=2的抛物线,当x=1时,y=-2,当x=2时,y=-3,由y=-2,得x=1或x=3.因为f(x)在定义域内的最大值与最小值之和为-5,所以2≤t≤3.故选B.
【教师备选】 已知函数y=x2-3x-4的定义域是[-1,m],值域为,则实数m的取值范围是( )
A.(0,4] B.
C. D.
答案:B
解析:设f(x)=x2-3x-4=-,x∈R,所以f(x)的图象是开口向上的抛物线,其对称轴方程为x=,如图所示.所以f=-,易知f(-1)=f(4)=0,由图可知,要使函数y=x2-3x-4的定义域是[-1,m],值域为,则实数m的取值范围是.故选B.
5.(多选)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.a+b+c>0
B.a-b+c<0
C.abc>0
D.b=2a
答案:AB
解析:由图象可知,当x=1时,y=a+b+c>0,故A正确;当x=-1时,y=a-b+c<0,故B正确;函数图象的开口向下,a<0,对称轴x=->0,即b>0,当x=0时,y=c>0,则abc<0,故C错误;若b=2a,则对称轴-=-1,与图象不符,故D错误.故选AB.
6.(多选)已知函数f(x)=x2-2x+a(a>0),实数m满足f(m)<0,则下列关系一定成立的是( )
A.f(m+1)>0 B.f(m+2)>0
C.f(m-1)<0 D.f(m-2)>0
答案:BD
解析:函数f(x)=x2-2x+a在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.f(m)=m2-2m+a<0,故m2-2m<-a<0,解得0<m<2.m+2∈(2,4),f(m+2)>f(2)=a>0,故B正确;m-2∈(-2,0),f(m-2)>f(0)=a>0,故D正确;取a=,m=,f(m)=-<0,满足条件,f(m+1)=f =-<0,故A错误;f(m-1)=f =>0,故C错误.故选BD.
7.已知二次函数f(x)的图象经过点(4,3),且图象被x轴截得的线段长为2,并且对任意x∈R,都有f(2-x)=f(2+x),则f(x)的解析式为 .
答案:f(x)=x2-4x+3
解析:因为f(2-x)=f(2+x)对任意x∈R恒成立,所以f(x)图象的对称轴为直线x=2.又因为f(x)的图象被x轴截得的线段长为2,所以f(x)=0的两根为1和3,设f(x)=a(x-1)(x-3)(a≠0),因为f(x)的图象过点(4,3),所以3a=3,所以a=1,所以所求函数的解析式为f(x)=(x-1)(x-3),即f(x)=x2-4x+3.
8.函数f(x)=2x2-x-1(-1≤x≤1)的值域为 .
答案:
解析:f(x)=2x2-x-1=2-,因为-1≤x≤1,所以f(x)在上单调递减,在上单调递增,且f=-.又f(1)=2-1-1=0,f(-1)=2+1-1=2,故f(x)=2x2-x-1在-1≤x≤1上的值域是.
9.(10分)已知函数f(x)=ax2-2ax+2+b(a≠0),若f(x)在区间[2,3]上有最大值为5,最小值为2.
(1)求a,b的值;
(2)若b<1,g(x)=f(x)-mx在[2,4]上单调,求实数m的取值范围.
解:(1)f(x)=a(x-1)2+2+b-a(a≠0).
当a>0时,f(x)在[2,3]上单调递增,
故⇒⇒
当a<0时,f(x)在[2,3]上单调递减,
故⇒⇒
(2)因为b<1,所以a=1,b=0,即f(x)=x2-2x+2.
所以g(x)=x2-2x+2-mx=x2-(2+m)x+2.
因为g(x)在[2,4]上单调,所以≤2或≥4,
解得m≤2或m≥6.
故实数m的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞).
(10、11题,每小题5分,共10分)
10.已知函数f(x)=x2-2(a-1)x+a,若对于区间[-1,2]上任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[0,3]
C.(-∞,0]∪[3,+∞) D.[3,+∞)
答案:C
解析:二次函数f(x)=x2-2(a-1)x+a图象的对称轴为直线x=a-1.因为对于任意x1,x2∈[-1,2]且x1≠x2,都有f(x1)≠f(x2),即f(x)在区间[-1,2]上是单调函数,所以a-1≤-1或a-1≥2,所以a≤0或a≥3.故选C.
11.(多选)已知函数f(x)=x2-2x+a有两个零点x1,x2,以下结论正确的是( )
A.a<1
B.若x1x2≠0,则+=
C.f(-1)=f(3)
D.函数y=f(|x|)有4个零点
答案:ABC
解析:二次函数对应二次方程根的判别式Δ=(-2)2-4a=4-4a>0,a<1,故A正确;由根与系数的关系得,x1+x2=2,x1x2=a,+==,故B正确;因为f(x)的对称轴为x=1,点(-1,f(-1)),(3,f(3))关于对称轴对称,故C正确;当a=0时,y=f(|x|)=x2-2|x|有3个零点,故D不正确.故选ABC.
12.(15分)已知函数f=tx2+x-3t+1.
(1)若f在上单调递增,求实数t的取值范围;
(2)若t>0,设函数f在区间上的最大值为g,求g的表达式,并求出g的最小值.
解:(1)当t=0时,f=x+1,则f上单调递增,满足条件;
当t≠0时,f=tx2+x-3t+1的对称轴为x=-,要使f上单调递增,则解得-≤t<0.
综上,若f上单调递增,则实数t的取值范围是.
(2)当t>0时,f=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-≥-1,即t≥时,f(x)max=g(t)=f(-2)=t-1;
当-≤-2,即0<t≤时,f(x)max=g(t)=f(-1)=-2t;
当-2<-<-1,即<t<时,f(-2)=t-1,f(-1)=-2t;
当t-1=-2t时,即t=时,
f(x)max=g(t)=f(-1)=f(-2)=-;
当t-1>-2t,即<t<时,
f(x)max=g(t)=f(-2)=t-1;
当t-1<-2t,即<t<时,
f(x)max=g(t)=f(-1)=-2t.
综上,g=
所以当t=时,g(t)min=g()=-.
(每小题5分,共10分)
13.(创新交汇)(多选)对任意的x∈R,函数f=ax2-3x+的值域是,则下列结论中正确的是( )
A.a>0
B.a2b=9
C.a2+4b的最小值为12
D.a2+ab+3a+b的最小值为6-6
答案:ABC
解析:因为函数f=ax2-3x+,所以a>0,且f=0,即-+=0,所以a2b=9,故A、B正确;由a2b=9,得b=>0,则a2+4b=a2+≥2=12,当且仅当a2=,即a=时取等号,所以a2+4b的最小值是12,故C正确;由a2b=9,得b=>0,ab=>0,则a2+ab+3a+b=a2+++3a≥2+2=6+6,当且仅当即a=时取等号,所以a2+ab+3a+b的最小值是6+6,故D错误.故选ABC.
14.函数f(x)=x2-4x+2在区间[a,b]上的值域为[-2,2],则b-a的取值范围是 .
答案:[2,4]
解析:解方程f(x)=x2-4x+2=2,解得x=0或x=4,解方程f(x)=x2-4x+2=-2,解得x=2.由于f(x)在[a,b]上的值域为[-2,2].若f(x)在[a,b]上单调,则[a,b]=[0,2]或[a,b]=[2,4],此时b-a取得最小值2;若f(x)在[a,b]上不单调,且当b-a取最大值时,[a,b]=[0,4],所以b-a的最大值为4.所以b-a的取值范围是[2,4].
学生用书⬇第17页
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