内容正文:
2.6 一次函数与二次函数
7大考点汇总
考点01 一次函数的图像和性质
考点02 二次函数的值域或最值
考点03 待定系数法求解析式
考点04 判断二次函数的单调性和求解单调区间
考点05 与二次函数相关的复合函数问题
考点06 已知二次函数单调区间求参数值或范围
考点07 根据二次函数的最值或值域求参数
题型专练
考点01 一次函数的图像和性质
1.下列函数中,在其定义域上是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】直接根据基本初等函数的性质判断可得.
【详解】一次函数为上的减函数,指数函数为上的减函数,
二次函数在区间上是减函数,在区间上单调递增;
幂函数为定义域上的增函数,
故选:D.
2.在同一坐标系中,直线:和:的位置可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直线和都是一次函数,通过讨论随着的增大而增大或随着的增大而减小,直线与轴的交点在轴的上方还是下方讨论排除选项得解.
【详解】①当时,即时,和都是一次函数,都是随着的增大而增大,选项中不存在;
②当时,即时,和都是一次函数,都是随着的增大而减小,与轴的交点的纵坐标为,,与轴的交点在轴的上方,选项中不存在;
③当时,即时,和都是一次函数,是随着的增大而增大,是随着的增大而减小,与轴的交点的纵坐标为,,与轴的交点在轴的上方,过原点,选项B符合题意;
综上可知,选项B正确.
故选:B.
3.已知函数是上的增函数,则实数的取值范围是____________.
【答案】
【分析】根据分段函数定义,利用一次函数和指数函数单调性,限定端点处的取值列出不等式组即可解出的取值范围.
【详解】因为函数是上的增函数,
所以得不等式组:,解得.
故答案为:.
4.已知函数,,若,,使得,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出函数在区间上的值域,再利用集合的包含关系列式求解.
【详解】当时,函数,则,
因此函数在上的值域为,函数在上递增,
因此函数在上的值域为,即,
由,,使得,
得函数在上的值域是函数在上的值域的子集,即,
则,解得,
所以实数a的取值范围是.
故选:C
5.函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】求二次函数的对称轴,根据单调性确定闭区间上的最值.
【详解】函数的对称轴为,
在单调递减,在单调递增,
所以,,
当,,
故原函数的值域为.
6.函数,的最大值是______.
【答案】1
【分析】由二次函数的单调性即可求解.
【详解】由,可知对称轴为,开口向下,
故在单调递增,在单调递减,
所以当时,取得最大值,最大值为1.
考点02 二次函数的值域或最值
7.在区间上,函数与在同一个点取得相同的最小值,那么在区间上的最大值为________,最小值为________.
【答案】 4 3
【分析】根据基本不等式求的最小值,再结合二次函数性质求结论.
【详解】,当且仅当时取等号,
因此,即也在处取得最小值,
所以,解得,即,
所以在区间上的最大值为,最小值为.
8.函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,
由于,故.
9.函数的最小值为( )
A. B. C.1 D.0
【答案】D
【分析】令,通过求导确定的范围,再结合二次函数性质即可求解.
【详解】.
设,则,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
则.
令,,则,
因为在上单调递增,
所以当时,取得最小值,且最小值为0.
故的最小值为0.
10.已知,,函数在上的最大值为,若对任意恒成立,则的取值范围为__________.
【答案】
【分析】分析对函数的影响,再对分类讨论,根据二次函数的单调性找到最值和的关系,进行求解.
【详解】设,,则,
对于固定的,在的值域是,值域的区间长度为,
此时函数在的最大值为的含义是:数轴上,点到区间上所有点的最大距离为.
若,则,若或,则,所以.
对任意恒成立等价于,即:,
,
①当时,即:时,在上单调递增,所以 ,令,解得,符合题意;
②当,即:时,,而,,
若,则:,,因为,所以 ,则 ,不满足条件;
若,则,,令,解得:或,不满足条件;
③当,即:时,在上单调递减,所以,令,解得:,符合条件.
综上所述,的取值范围为.
11.若函数,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题可知
解得
(2)由题可得函数
12.已知二次函数过点,点,点
(1)求的解析式;
(2)若,对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)用待定系数法,设二次函数一般式 ,代入已知三点坐标,得到三元一次方程组,解出系数即得解析式;
(2)令,将的范围转化为的范围,原不等式化为对恒成立,故需小于在该区间上的最小值,由单调性得该最小值,随即得到实数的取值范围.
【详解】(1)设二次函数解析式,因为二次函数过点,点,点,
因而,,解得,所以.
(2)要使得,对任意恒成立,即,任意
不妨令,因为,因此,
即,,,由(1)得,
对称轴方程为,因此在单调递增,则,
所以,即.
考点03 待定系数法求解析式
13.已知二次函数,满足当时,取得最大值5,且.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若,求函数的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意设出二次函数顶点式,代入即可求解;
(2)分类讨论与对称轴的关系,结合二次函数单调性即可求解.
【详解】(1)由二次函数,满足当时,取得最大值5,
可设二次函数,
又因为,所以,
即二次函数;
(2)由(1)知二次函数,
当,有,此时的最大值,
当时,则,此时在上单调递增,
即的最大值,
当时,则,此时在上单调递减,
即的最大值,
综上可得:.
14.已知函数图象的对称轴为,且.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由图象的对称轴为,且列方程即可求得,,即可得到的解析式;
(2)列出一元二次不等式,解出即可.
【详解】(1)因为图象的对称轴为,
所以,解得,
由,解得,所以;
(2)因为,所以,即,
所以,解得,所以原不等式的解集是.
15.设是二次函数,且,则_____.
【答案】
【分析】利用题目条件构建函数结合,求出值后代入即可求出.
【详解】由,
可得:
代入,
所以.
故答案为:
16.已知函数.
(1)若函数满足且的最小值为,求的解析式;
(2)当时,对一切实数都成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)由,得,求解.再由的最小值为建立关于的方程并求解即可;
(2)根据题意得对一切实数都成立,再利用判别式求解.
【详解】(1)因为,
所以,解得.
又因为的最小值为
所以,代入得,解得,
故.
(2)当时,对一切实数都成立
即对一切实数都成立,
则,解得.
所以实数的取值范围为.
17.已知函数,
(1)求时,的取值;
(2)求时,的取值范围;
(3)求时,的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)解一元二次方程,求出的取值;
(2)结合二次函数图象,求出的取值范围;
(3)结合二次函数图象,求出的取值范围.
【详解】(1)已知,
当时,,即,
解得,
时,的取值为2,3.
(2)函数开口向上,
当时,的取值范围为或.
(3)函数开口向上,
当时,的取值范围为.
18.已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式并直接写出的单调区间;
(2)当时,求的最小值的解析式.
【答案】(1),单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)
【分析】(1)由已知结合奇函数性质先求,然后结合奇函数定义即可求解函数解析式;
(2)先判断函数的单调性,结合单调性即可求解函数最值.
【详解】(1)由是定义在上的奇函数,且当时,,
所以,解得,即时,;
当时,,,
故,
单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)作出函数的大致图象如图所示:
① 当时,函数在上单调递增,则;
② 当,即,函数在上单调递减,在上单调递增,
此时;
③ 当时,,函数在上单调递减,
则;
④ 当,即时,函数在上单调递增,在上单调递减,
,,
则,
则,所以;
⑤ 当时,即当时,函数在上单调递增,在单调递减,
又,
所以,此时,
⑥ 当时,即时,在单调递增,
所以,
综上所述,.
考点04 判断二次函数的单调性和求解单调区间
19.已知,则函数在下列区间内单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数的性质即可确定答案.
【详解】由于的图象的对称轴为,且开口向上,
故在上单调递增,在上单调递减,
故只有C选项符合题意.
20.函数在R上单调递增,则a的取值范围是______.
【答案】
【分析】通过保证左段二次函数对称轴在1的右侧、右段对数函数底数大于1,以及分段点处左极限不大于右函数值,即可解得a的取值范围.
【详解】因为在上单调递增,
所以对于时,单调递增,
即,解得,
对于时,单调递增,
即,
且,即,解得,
综上,a的取值范围是
21.已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)已知在上单调递增,求的取值范围;
(3)若,求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)当时,得到函数,结合一元二次不等式的解法,即可求解不等式的解集;
(2)结合二次函数的图象与性质,即可求解;
(3)根据二次函数的图象与性质,即可求解.
【详解】(1)当时,函数,
不等式,即,解得或,
即不等式的解集为.
(2)由函数,可得的图象开口向上,且对称轴为,
要使得在上单调递增,则满足,
所以的取值范围为.
(3)由函数,可得的图象开口向上,且对称轴为,
当时,函数在递减,在上递增,
所以最小值为,又因为区间端点比距离对称轴更远,故函数在处取最大值,
在上的值域为.
22.已知函数,在下列哪个区间一定是递增的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用二次函数的性质分析的区间单调性及零点所在的区间,进而判断各区间的单调性,即可得.
【详解】对于,其中,函数图象开口向上,
所以在R上存在两个不同的零点,且,对称轴为,
若,则,故、上,上,
而,,则,
所以在、上单调递减,在、上单调递增,
综上,一定递增的区间有.
故选:B
23.已知函数在上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合函数定义域与复合函数单调性计算即可得.
【详解】令,
由题意知,在上单调递减,且在上恒成立.
所以,解得.
a的取值范围是.
24.(24-25高一下·四川成都盐道街中学·期中)函数的最大值是_______.
【答案】
【分析】首先换元令,将函数表示为关于的二次函数,然后求最值.
【详解】解:令 ,则,
即且,
又因为,所以,
,,
所以,
因为在上单调递增,
所以当时,.
考点05 与二次函数相关的复合函数问题
25.函数的最大值为( )
A.7 B.9 C.10 D.13
【答案】B
【详解】令,可得,
可得函数的最大值为9.
26.已知函数.
(1)若,求的值域;
(2)若时,的最小值为,求函数的解析式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据指数函数及二次函数的值域求解方法求解;
(2)根据复合函数的单调性判断方法,结合二次函数在给定区间上的最小值求法,可求得函数的解析式.
【详解】(1)若,则.
因为,所以,
所以,所以,
所以若,则的值域为.
(2).
令,.
当时,在上单调递增,
因为是增函数,所以在上单调递增.
所以.
当时,在上单调递减,
因为是增函数,所以在上单调递减.
所以.
当时,在上单调递减,在上单调递增.
因为是增函数,
所以当时,取得最小值,即.
综上,.
27.已知函数()的定义域为,且图象经过点.
(1)求的值;
(2)求的值域;
(3)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)把点代入解析式求解即可;
(2)令,利用对勾函数的单调性可求得在上的值域;
(3)令,结合单调性可得,利用二次函数的最值,分类讨论可求得的最小值.
【详解】(1)因为过点,把点代入得:,
解得或,又因为,所以.
(2),令,
因为,所以,
于是得到,.
因为在单调递减,在单调递增,
,,.
所以的最小值为2,的最大值为.
于是在上的值域为.
(3)()
令,
由(2)可知,
于是得到,对称轴为;
当时,在单调递增,在处取最小值,
所以,
当时,在单调递减,在单调递增,
在处取最小值,所以,
当时,在单调递减,在处取最小值.
所以.
综上,.
考点06 已知二次函数单调区间求参数值或范围
28.已知函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用二次函数即可求解.
【详解】由题意得:,
又在上是增函数,所以,即.
29.已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析二次函数的开口方向和对称轴,确定函数的单调区间,结合条件列不等式即可求出的取值范围.
【详解】函数的对称轴是,开口方向向上,
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为,
因为函数在区间上单调递减,
所以,解得,
所以实数的取值范围是,
故选:D
30.设,若函数在上单调递减,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,分、讨论,结合二次函数的图象、单调性可得答案.
【详解】令,
当,即时,
是开口向上对称轴为的抛物线,且,
所以,
若函数在上单调递减,
则只需,又,
可得;
当,即或时,
令,解得,,
且,
可得的图象大致如下,
若函数在上单调递减,
只需,或,
由得,再由,
解得;
由得,解得,
即方程组无解.
综上所述,.
故选:D.
31.已知在[3,15]上具有单调性,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【分析】根据二次函数的性质结合条件即得.
【详解】由题意可得,或,得或,
故实数的取值范围为
故答案为:
32.函数在区间上单调,则实数a的取值范围是________.
【答案】或
【分析】根据二次函数的性质及区间单调性写出参数范围即可.
【详解】由,函数图象开口向上且对称轴为,
又函数在区间上单调,则或.
故答案为:或
33.(多选)已知函数在区间上单调递增,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【详解】函数的单调递增区间为,
依题意,,则,解得,
因此的可能取值是,ABD是,C不是.
34.已知二次函数,当时,y的最小值为0,求a的值?
【答案】或或或
【分析】根据给定条件,按二次函数图象的对称轴与区间的关系分类求解.
【详解】二次函数图象的对称轴为,
当时,则当时,,因此,而,则;
当时,则当时,,因此,而,则;
当时,则当时,,因此,解得或,
所以a的值为或或或.
考点07 根据二次函数的最值或值域求参数
35.已知二次函数,设对任意的,都有恒成立,则实数的取值范围为______.
【答案】
【详解】 ∵对任意的,恒成立,∴当时,.
∵二次函数,
∴函数的图象开口向上,对称轴为直线,
分以下三种情况讨论:
(i)当,即时,函数在区间上单调递增,
∴,
∴,即,解得或,
∵,∴.
(ii)当,即时,
函数在区间上单调递减,在上单调递增,
∴,
∴,即,
∵二次项系数大于0且,∴不等式无解.
(iii)当,即时,函数在区间上单调递减,
∴,
∴,即,解得:或,
∵,∴.
综上可知,实数的取值范围为.
36.已知函数,当时有最大值为2,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】D
【分析】根据同角的平方关系,利用换元法(令),结合二次函数的图象与性质计算即可求解.
【详解】,
令,由得,
设,
其图象是一条开口向下的抛物线,对称轴为,
因为在上取得最大值2,
所以,解得.
37.已知函数在区间上是单调函数.
(1)求实数的所有取值组成的集合;
(2)试写出在区间上的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据二次函数的性质列出不等式,进而求解即可;
(2)结合(1),根据二次函数的对称轴讨论在上的单调性,分别求出其最大值,再写成分段函数的形式即可.
【详解】(1)由函数为开口向上的二次函数,且其对称轴为,
又在区间上是单调函数,所以或,解得或,
所以实数的所有取值组成的集合.
(2)结合(1),
当时,则函数在上单调递增,
所以;
当时,则函数在上单调递减,
所以.
综上所述,.
38.已知函数,.
(1)当函数不单调,求的取值范围;
(2)当函数的最小值是关于的函数,求表达式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合二次函数的性质列不等式求解即可.
(2)根据二次函数的对称轴及定区间,对分情况讨论,分别求出对应情况下最小值即可.
【详解】(1)由函数,
可得该函数图象开口向上,对称轴为,
要使函数在不单调,可得,解得,
所以实数a的取值范围.
(2)由(1)知,该函数图象开口向上,对称轴为,
当,即时,在单调递增,所以;
当,即时,在单调递减,在单调递增,
所以;
当,即时,在单调递减,所以,
综上,表达式为:.
39.已知函数的最小值为,则实数的值是( )
A. B. C. D.4
【答案】B
【分析】换元后将原函数化为关于新变量的二次函数,其图象开口向上,最小值在顶点处取得,为使顶点位于定义域内,需对称轴大于零,此时顶点函数值等于已知最小值,解方程求得参数值,并舍去使对称轴非正的值.
【详解】设,则,函数等价于函数.
令,则该函数的图象开口向上,对称轴为直线.
当,即时,在上单调递增,此时无最值,不满足题意;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
或(舍去).
所以实数的值是.
40.函数的最小值为______.
【答案】0
【分析】利用函数导数与函数单调性求最值,结合换元法与二次函数性质求解即可.
【详解】.
设,则,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
则,
令,,则,
因为函数开口向上,对称轴为,
所以在上单调递增,
所以当时,取得最小值,且最小值为,
即函数的最小值为0.
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2.6 一次函数与二次函数
7大考点汇总
考点01 一次函数的图像和性质
考点02 二次函数的值域或最值
考点03 待定系数法求解析式
考点04 判断二次函数的单调性和求解单调区间
考点05 与二次函数相关的复合函数问题
考点06 已知二次函数单调区间求参数值或范围
考点07 根据二次函数的最值或值域求参数
题型专练
考点01 一次函数的图像和性质
1.下列函数中,在其定义域上是增函数的是( )
A. B. C. D.
2.在同一坐标系中,直线:和:的位置可能是( )
A. B. C. D.
3.已知函数是上的增函数,则实数的取值范围是____________.
4.已知函数,,若,,使得,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.函数的值域为( )
A. B.
C. D.
6.函数,的最大值是______.
考点02 二次函数的值域或最值
7.在区间上,函数与在同一个点取得相同的最小值,那么在区间上的最大值为________,最小值为________.
8.函数的值域是( )
A. B. C. D.
9.函数的最小值为( )
A. B. C.1 D.0
10.已知,,函数在上的最大值为,若对任意恒成立,则的取值范围为__________.
11.若函数,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
12.已知二次函数过点,点,点
(1)求的解析式;
(2)若,对任意恒成立,求实数的取值范围.
考点03 待定系数法求解析式
13.已知二次函数,满足当时,取得最大值5,且.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若,求函数的最大值.
14.已知函数图象的对称轴为,且.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
15.设是二次函数,且,则_____.
16.已知函数.
(1)若函数满足且的最小值为,求的解析式;
(2)当时,对一切实数都成立,求实数的取值范围.
17.已知函数,
(1)求时,的取值;
(2)求时,的取值范围;
(3)求时,的取值范围.
18.已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式并直接写出的单调区间;
(2)当时,求的最小值的解析式.
考点04 判断二次函数的单调性和求解单调区间
19.已知,则函数在下列区间内单调递增的是( )
A. B. C. D.
20.函数在R上单调递增,则a的取值范围是______.
21.已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)已知在上单调递增,求的取值范围;
(3)若,求在上的值域.
22.已知函数,在下列哪个区间一定是递增的( )
A. B. C. D.
23.已知函数在上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
24.(24-25高一下·四川成都盐道街中学·期中)函数的最大值是_______.
考点05 与二次函数相关的复合函数问题
25.函数的最大值为( )
A.7 B.9 C.10 D.13
26.已知函数.
(1)若,求的值域;
(2)若时,的最小值为,求函数的解析式.
27.已知函数()的定义域为,且图象经过点.
(1)求的值;
(2)求的值域;
(3)求的最小值.
考点06 已知二次函数单调区间求参数值或范围
28.已知函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
29.已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
30.设,若函数在上单调递减,则的取值范围( )
A. B. C. D.
31.已知在[3,15]上具有单调性,则实数的取值范围为___________.
32.函数在区间上单调,则实数a的取值范围是________.
33.(多选)已知函数在区间上单调递增,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
34.已知二次函数,当时,y的最小值为0,求a的值?
考点07 根据二次函数的最值或值域求参数
35.已知二次函数,设对任意的,都有恒成立,则实数的取值范围为______.
36.已知函数,当时有最大值为2,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.
37.已知函数在区间上是单调函数.
(1)求实数的所有取值组成的集合;
(2)试写出在区间上的最大值.
38.已知函数,.
(1)当函数不单调,求的取值范围;
(2)当函数的最小值是关于的函数,求表达式.
39.已知函数的最小值为,则实数的值是( )
A. B. C. D.4
40.函数的最小值为______.
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