第2章 第9讲 二次函数与幂函数(word教参)-【高考快车道】2027年高考数学大一轮总复习(提升版)
2026-06-24
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 二次函数的性质与图象,幂函数 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 529 KB |
| 发布时间 | 2026-06-24 |
| 更新时间 | 2026-06-24 |
| 作者 | 长歌文化 |
| 品牌系列 | 高考快车道·大一轮总复习 |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58469710.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学讲义聚焦二次函数与幂函数高考核心考点,整合二次函数解析式、图象性质、幂函数定义及五种常见类型,通过激活思维、聚焦知识、题型突破、随堂内化及分层精练,系统梳理考点内在联系,指导解题方法,强化真题训练,助力学生突破难点。
资料采用分层教学与题型归类策略,如二次函数根分布问题通过例题变式训练,培养学生数学思维与逻辑推理能力。设置基础巩固与创新体验练习,配合即时反馈,帮助教师精准把控复习节奏,有效提升学生应考能力与数学素养。
内容正文:
第9讲 二次函数与幂函数
知识整合 体系重构
激活思维
1.已知幂函数f(x)的图象经过点,则f的值等于( )
A. B.4 C.8 D.
2.(教材经典题改编)若幂函数的图象过点(2,),则它的单调递增区间为( )
A.(-∞,0] B.[0,+∞)
C.(-∞,0)∪(0,+∞) D.R
3.(教材经典题改编)若函数f(x)=4x2-kx-8在上是减函数,则实数k的取值范围是______.
4.已知函数f(x)=3x2-2(m+3)x+m+3的值域为[0,+∞),那么实数m的取值范围为________.
5.已知函数f(x)=x2+ax-1在区间[0,3]上有最小值-2,那么实数a=_____.
聚焦知识
1.二次函数解析式的三种形式
(1) 一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);
(2) 顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0);
(3) 零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
2.二次函数的图象和性质
函数
y=ax2+bx+c(a>0)
y=ax2+bx+c(a<0)
图象
(抛物线)
定义域
__R__
值域
________
_________
对称轴
x=________
顶点坐标
____________
奇偶性
当b=0时是____函数,当b≠0时是非奇非偶函数
单调性
在上单调递____;在上单调递____
在上单调递____;在上单调递____
3.幂函数的定义
一般地,函数_________叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
4.幂函数的性质
(1) 幂函数在_________上都有定义;(2) 幂函数的图象都过点__________;(3) 当α>0时,幂函数的图象都过点________与_______,且在(0,+∞)上单调____;(4) 当α<0时,幂函数的图象都____点(0,0),在(0,+∞)上单调____.
5.五种常见幂函数
函数
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=x-1
图象
性质
定义域
R
R
R
{x|x≥0}
{x|x≠0}
值域
R
{y|y≥0}
R
{y|y≥0}
{y|y≠0}
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
单调性
在R上
单调递增
在(-∞,0]上单调递减,在(0,+∞)上单调递增
在R上
单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减
公共点
(1,1)
题型突破 思维拓展
举题说法
幂函数
例1 (2026·太原期初)(多选)已知函数f(x)=(m2+m-1)xm是幂函数,则( )
A.f(1)=1 B.m2+m=2
C.f(x)是偶函数 D.当f(2)<2时,f(x)=x-2
幂函数y=xα的图象与性质一般从两个方面考查:(1) α的正负:当α>0时,图象过原点和(1,1),在第一象限的图象上升;当α<0时,图象不过原点,在第一象限的图象下降.(2) 曲线在第一象限的凹凸性:当α>1时,曲线下凹;当0<α<1时,曲线上凸;当α<0时,曲线下凹.
变式1 (多选)已知函数f(x)=xα的图象经过点(4,2),则下列说法正确的有( )
A.f(x)为增函数
B.f(x)为偶函数
C.若x>1,则f(x)>1
D.若0<x1<x2,则<f
二次函数的图象与性质
例 2-1 在同一平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+4bx与幂函数y=x(x>0)图象的关系可能为( )
A B C D
例 2-2 已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R)满足f(x)=0有两个实数根x1,x2.
(1) 若a=1,c=b+,x1≠x2,求实数b的取值范围;
(2) 若f(0)=1,f(1)=0,记f(x)在x∈[-1,1]时的最小值为g(a),求g(a)的表达式.
对二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),当a>0时,f(x)在区间[p,q]上的最大值是M,最小值是m,令x0=:(1) 若-≤p,则m=f(p),M=f(q);(2) 若p<-<x0,则m=f,M=f(q);(3) 若x0≤-<q,则m=f,M=f(p);(4) 若-≥q,则m=f(q),M=f(p).
变式2 (1) 已知二次函数f(x)=ax2+2x+c(x∈R)的值域为[0,+∞),则+的最小值为____.
(2) 函数y=-x2+2ax+2,x∈[-1,3]的最小值 ymin=__________.
(3) 已知f(x)=x2-6x+10在区间[a,a+1]上的最大值为4,则实数a=___.
二次方程根的分布
例3 (1) 若关于x的二次方程mx2+(2m-1)x-m+2=0(m>0)的两个互异的实数根都小于1,则实数m的取值范围是_________.
(2) 已知关于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0,若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,则实数m的取值范围是_______.
(3) 已知关于x的方程ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,则实数a的取值范围是_______.
变式3 若方程x2+ax-2=0在区间[1,5]上有根,则实数a的取值范围为_________.
随堂内化
1.已知幂函数f(x)=mxn的图象过点(,2),设a=f(m),b=f(n),c=f(ln 2),则( )
A.c<b<a B.c<a<b
C.b<c<a D.a<b<c
2.(2025·韶关质检)已知幂函数f(x)=(a-1)xn的图象过点(2,8),且f(b-2)<f(1-2b),则b的取值范围是( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(-∞,1) D.(1,+∞)
3.若函数f(x)=x2-2ax+1-a在[0,2]上的最小值为-1,则a=( )
A.2或 B.1或
C.2 D.1
4.若方程7x2-(m+13)x-m-2=0的一个根在区间(0,1)上,另一根在区间(1,2)上,则实数m的取值范围为__________.
配套精练
A组 夯基精练
一、单项选择题
1.如图,曲线C1与C2分别是函数y=xm和y=xn在第一象限内的图象,则下列结论正确的是( )
A.n<m<0 B.m<n<0
C.n>m>0 D.m>n>0
2.已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(1-x)=f(x),且f(x)的最大值是8,则此二次函数的解析式为f(x)=( )
A.-4x2+4x+7 B.4x2+4x+7
C.-4x2-4x+7 D.-4x2+4x-7
3.若a=,b=log,c=3-,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>c>a
C.b>a>c D.c>b>a
4.在同一平面直角坐标系中,函数f(x)=ax2+x+1和函数g(x)=ax+1的图象不可能是( )
A B C D
二、多项选择题
5.已知幂函数f(x)=xm,则( )
A.f(-32)=
B.f(x)的定义域是R
C.f(x)是偶函数
D.不等式f(x-1)≥f(2)的解集是[-1,1)∪(1,3]
6.(2025·泉州质检)已知二次函数y=(m-2)x2+2mx+m-3的图象与x轴有两个交点(x1,0),(x2,0),则下列说法正确的是( )
A.该二次函数的图象一定过定点(-1,-5)
B.若该函数图象开口向下,则m的取值范围为
C.当m>2,且1≤x≤2时,y的最大值为4m-5
D.当m>2,且-3<x1<-2,-1<x2<0时,m的取值范围为
三、填空题
7.为了落实“提速降费”的要求,某市移动公司欲下调移动用户的消费资费,已知该公司共有移动用户10万人,人均月消费50元.经测算,若人均月消费下降x%(x为正数),则用户人数会增加万人.若要保证该公司月总收入不减少,则x的取值范围为____.
8.已知幂函数f(x)=xp2-2p-3(p∈N*)的图象关于y轴对称,且f(x)在(0,+∞)上单调递减,实数a满足(a2-1)<(3a+3),则实数a的取值范围是____.
9.(2025·合肥二模)已知函数f(x)=的最小值为-1,则实数a=____.
四、解答题
10.求实数m的取值范围,使关于x的方程x2+2(m-1)x+2m+6=0分别满足下列条件:
(1) 有两个实根,且一个比2大,一个比2小;
(2) 有两个实根α,β,且满足0<α<1<β<4;
(3) 至少有一个正根.
11.已知二次函数f(x)满足f(x+2)-f(x)=4x+6,且f(-1)=0.
(1) 求f(x)的解析式;
(2) 记g(x)=f(x)-x2-|2x-m|,m∈R,当x∈[m,m+2]时,求g(x)的最大值(用m表示).
12.(2026·镇江期初)已知函数f(x)=x2-2ax+5(a>1).
(1) 若f(x)的定义域和值域均是[1,a],求实数a的值;
(2) 若g(x)=+f(),对任意的x∈[-1,1],g(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
B组 创新题体验
13.(2025·八省联考)已知函数f(x)=x|x-a|-2a2,若当x>2时,f(x)>0恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1] B.[-2,1]
C.[-1,2] D.[-1,+∞)
14.(2025·潍坊调研)已知函数f(x)=若c=0,则f(x)的值域是_________;若f(x)的值域是,则实数c的取值范围是_______.
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第9讲 二次函数与幂函数
知识整合 体系重构
激活思维
1.已知幂函数f(x)的图象经过点,则f的值等于( B )
A. B.4
C.8 D.
【解析】 设幂函数f(x)=xα,因为幂函数f(x)的图象经过点,所以2α=,α=-,所以f(x)=x-,则f==4.
2.(教材经典题改编)若幂函数的图象过点(2,),则它的单调递增区间为( B )
A.(-∞,0] B.[0,+∞)
C.(-∞,0)∪(0,+∞) D.R
【解析】 设幂函数为y=xα,则2α=,可得α=,所以y=x,则所求的单调递增区间为[0,+∞).
3.(教材经典题改编)若函数f(x)=4x2-kx-8在上是减函数,则实数k的取值范围是__[2,+∞)__.
【解析】 函数f(x)=4x2-kx-8图象的对称轴为x=,由于f(x)在上是减函数,所以≥⇒k≥2.
4.已知函数f(x)=3x2-2(m+3)x+m+3的值域为[0,+∞),那么实数m的取值范围为__{0,-3}__.
【解析】 由题意得Δ=4(m+3)2-4×3×(m+3)=0,则m=0或m=-3,所以实数m的取值范围是{0,-3}.
5.已知函数f(x)=x2+ax-1在区间[0,3]上有最小值-2,那么实数a=___-2__.
【解析】 当-≤0,即a≥0时,函数在区间[0,3]上为增函数,故f(x)min=f(0)=-1,不符合题意,舍去;当-≥3,即a≤-6时,函数在区间[0,3]上为减函数,故f(x)min=f(3)=8+3a=-2,解得a=-,与a≤-6矛盾,舍去;当0<-<3,即-6<a<0时,f(x)min=f=-2,解得a=-2,经检验符合题意.故a=-2.
聚焦知识
1.二次函数解析式的三种形式
(1) 一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);
(2) 顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0);
(3) 零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
2.二次函数的图象和性质
函数
y=ax2+bx+c(a>0)
y=ax2+bx+c(a<0)
图象
(抛物线)
定义域
__R__
值域
____
____
对称轴
x=__-__
顶点坐标
____
奇偶性
当b=0时是__偶__函数,当b≠0时是非奇非偶函数
单调性
在上单调递__减__;在上单调递__增__
在上单调递__增__;在上单调递__减__
3.幂函数的定义
一般地,函数__y=xα__叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
4.幂函数的性质
(1) 幂函数在__(0,+∞)__上都有定义;(2) 幂函数的图象都过点__(1,1)__;(3) 当α>0时,幂函数的图象都过点__(0,0)__与__(1,1)__,且在(0,+∞)上单调__递增__;(4) 当α<0时,幂函数的图象都__不过__点(0,0),在(0,+∞)上单调__递减__.
5.五种常见幂函数
函数
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=x-1
图象
性质
定义域
R
R
R
{x|x≥0}
{x|x≠0}
值域
R
{y|y≥0}
R
{y|y≥0}
{y|y≠0}
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
单调性
在R上
单调递增
在(-∞,0]上单调递减,在(0,+∞)上单调递增
在R上
单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减
公共点
(1,1)
题型突破 思维拓展
举题说法
幂函数
例1 (2026·太原期初)(多选)已知函数f(x)=(m2+m-1)xm是幂函数,则( ABD )
A.f(1)=1 B.m2+m=2
C.f(x)是偶函数 D.当f(2)<2时,f(x)=x-2
【解析】 由f(x)=(m2+m-1)xm是幂函数知m2+m-1=1,解得m=1或-2,所以f(x)=x或f(x)=x-2,所以f(1)=1,m2+m=2,故A,B正确.当m=1时,f(x)=x,f(x)是奇函数,故C错误.对于f(x)=x-2,当x=2时,f(2)=<2;对于f(x)=x,当x=2时,f(2)=2<2不成立,故当f(2)<2时,f(x)=x-2,故D正确.
幂函数y=xα的图象与性质一般从两个方面考查:(1) α的正负:当α>0时,图象过原点和(1,1),在第一象限的图象上升;当α<0时,图象不过原点,在第一象限的图象下降.(2) 曲线在第一象限的凹凸性:当α>1时,曲线下凹;当0<α<1时,曲线上凸;当α<0时,曲线下凹.
变式1 (多选)已知函数f(x)=xα的图象经过点(4,2),则下列说法正确的有( ACD )
A.f(x)为增函数
B.f(x)为偶函数
C.若x>1,则f(x)>1
D.若0<x1<x2,则<f
【解析】 将点(4,2)代入函数f(x)=xα,得2=4α,则α=,所以f(x)=x.显然f(x)在定义域[0,+∞)上为增函数,A正确;f(x)的定义域为[0,+∞),所以f(x)不具有奇偶性,B不正确;当x>1时,>1,即f(x)>1,C正确;当0<x1<x2时,2-2=2-2=-==-<0,即<f成立,D正确.
二次函数的图象与性质
例 2-1 在同一平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+4bx与幂函数y=x(x>0)图象的关系可能为( D )
A B C D
【解析】 因为二次函数y=ax2+4bx的对称轴为x=-,当a>0,b>0时,二次函数的图象开口向上,对称轴x=-<0,幂函数y=x(x>0)在(0,+∞)上单调递增,对于C,由题意可得此时-=-2,得b=a,所以幂函数y=x=x,图象为直线,故C不正确.当a>0,b<0时,二次函数的图象开口向上,对称轴x=->0,幂函数y=x(x>0)在(0,+∞)上单调递减,对于D,由题意可得此时-=2,得b=-a,所以幂函数y=x=x-1=,图象为反比例函数的图象,满足题意,故D正确.当a<0,b>0时,二次函数的图象开口向下,对称轴x=->0,幂函数y=x(x>0)在(0,+∞)上单调递减,对于B,由题意可得此时-=2,得b=-a,所以幂函数y=x=x-1=,图象为反比例函数的图象,不满足题意,故B不正确.当a<0,b<0时,二次函数的图象开口向下,对称轴x=-<0,幂函数y=x(x>0)在(0,+∞)上单调递增,对于A,由题意可得此时-=-1,则=,所以幂函数y=x=x,当x>1时,图象在直线y=x下方,不满足题意,故A不正确.
例 2-2 已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R)满足f(x)=0有两个实数根x1,x2.
(1) 若a=1,c=b+,x1≠x2,求实数b的取值范围;
【解答】 (1) 由已知x2+bx+b+=0有两个不等实根,得Δ=b2-4>0,解得b<-1或b>5,即实数b的取值范围为(-∞,-1)∪(5,+∞).
(2) 若f(0)=1,f(1)=0,记f(x)在x∈[-1,1]时的最小值为g(a),求g(a)的表达式.
【解答】 由f(0)=c=1,可知f(x)=ax2+bx+1.又f(1)=a+b+1=0,故b=-a-1,显然a≠0,所以f(x)=ax2-(a+1)x+1=a-.当a>0时,f(x)的图象是开口向上的抛物线,当a≥1时,-1<≤1,则g(a)=-;当0<a<1时,>1,则g(a)=f(1)=0.当a<0时,f(x)的图象是开口向下的抛物线,当-1≤a<0时,≤0,则g(a)=f(1)=0;当a<-1时,>0,则g(a)=f(-1)=2a+2.综上,g(a)=
对二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),当a>0时,f(x)在区间[p,q]上的最大值是M,最小值是m,令x0=:(1) 若-≤p,则m=f(p),M=f(q);(2) 若p<-<x0,则m=f,M=f(q);(3) 若x0≤-<q,则m=f,M=f(p);(4) 若-≥q,则m=f(q),M=f(p).
变式2 (1) 已知二次函数f(x)=ax2+2x+c(x∈R)的值域为[0,+∞),则+的最小值为__4__.
【解析】 因为二次函数f(x)=ax2+2x+c(x∈R)的值域为[0,+∞),所以f(x)的最小值是0,且a>0,由二次函数性质得对称轴为x=-=-,所以f(x)的最小值为f=a2-2×+c=c-,所以c-=0,即c=.故+=a+≥2=4,当且仅当a=,即a=2,c=时取等号.
(2) 函数y=-x2+2ax+2,x∈[-1,3]的最小值 ymin=____.
【解析】 函数y=-x2+2ax+2开口向下,对称轴为x=a.因为x∈[-1,3],令y=f(x)=-x2+2ax+2,当a≤=1时,ymin=f(3)=6a-7;当a>1时,ymin=f(-1)=1-2a.所以函数y=-x2+2ax+2,x∈[-1,3]的最小值ymin=
(3) 已知f(x)=x2-6x+10在区间[a,a+1]上的最大值为4,则实数a=__2+或3-__.
【解析】 f(x)=x2-6x+10=(x-3)2+1,因为y=f(x)在区间[a,a+1]上的最大值为4,当a+≥3,即a≥时,f(x)max=f(a+1)=(a+1-3)2+1=4⇒a=2+;当a+<3,即a<时,f(x)max=f(a)=(a-3)2+1=4⇒a=3-.综上,a=2+或a=3-.
二次方程根的分布
例3 (1) 若关于x的二次方程mx2+(2m-1)x-m+2=0(m>0)的两个互异的实数根都小于1,则实数m的取值范围是____.
【解析】 由关于x的二次方程mx2+(2m-1)x-m+2=0(m>0)的两个互异的实数根都小于1,则即解得m>.
(2) 已知关于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0,若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,则实数m的取值范围是____.
【解析】 设f(x)=x2+2mx+2m+1,问题转化为抛物线f(x)=x2+2mx+2m+1与x轴的交点分别在(-1,0)和(1,2)内,则解得-<m<-.
(3) 已知关于x的方程ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,则实数a的取值范围是__(-3,0)__.
【解析】 显然a≠0,关于x的方程ax2+x+2=0对应的二次函数为f(x)=ax2+x+2(对开口方向进行讨论,分a>0和a<0).①若a>0,即图象开口向上,ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,只需f(0)<0且f(1)<0,即2<0且a+3<0,则a∈∅(或由f(0)=2,结合图象也可知a>0不合题意).②若a<0,即图象开口向下,ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,只需f(0)>0且f(1)>0,即2>0且a+3>0,则-3<a<0.综上,实数a的取值范围是(-3,0).
变式3 若方程x2+ax-2=0在区间[1,5]上有根,则实数a的取值范围为____.
【解析】方法一:由题意,令f(x)=x2+ax-2,若方程在区间[1,5]上有两个实根,则即即不等式组无解.若方程在区间[1,5]上有一个实根,则f(1)·f(5)≤0,即(a-1)(5a+23)≤0,解得-≤a≤1.综上,-≤a≤1.
方法二:由于x∈[1,5],所以方程x2+ax-2=0可化为a=-x+.令g(x)=-x+,x∈[1,5],显然g(x)为[1,5]上的减函数,所以g(5)≤g(x)≤g(1),又g(5)=-,g(1)=1,所以-≤g(x)≤1,即-≤a≤1.
随堂内化
1.已知幂函数f(x)=mxn的图象过点(,2),设a=f(m),b=f(n),c=f(ln 2),则( B )
A.c<b<a B.c<a<b
C.b<c<a D.a<b<c
2.(2025·韶关质检)已知幂函数f(x)=(a-1)xn的图象过点(2,8),且f(b-2)<f(1-2b),则b的取值范围是( C )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(-∞,1) D.(1,+∞)
3.若函数f(x)=x2-2ax+1-a在[0,2]上的最小值为-1,则a=( D )
A.2或 B.1或
C.2 D.1
【解析】 函数f(x)=x2-2ax+1-a图象的对称轴为x=a,图象开口向上,当a≤0时,函数f(x)在[0,2]上单调递增,则f(x)min=f(0)=1-a=-1,解得a=2,不符合a≤0;当0<a<2时,f(x)min=f(a)=a2-2a2+1-a=-a2-a+1=-1,解得a=-2或a=1,又0<a<2,所以a=1符合;当a≥2时,函数f(x)=x2-2ax+1-a在[0,2]上单调递减,所以f(x)min=f(2)=4-4a+1-a=5-5a=-1,解得a=,又a≥2,所以a=不符合.综上,a=1.
4.若方程7x2-(m+13)x-m-2=0的一个根在区间(0,1)上,另一根在区间(1,2)上,则实数m的取值范围为__(-4,-2)__.
【解析】 设函数f(x)=7x2-(m+13)x-m-2,因为方程7x2-(m+13)x-m-2=0的一个根在区间(0,1)上,另一根在区间(1,2)上,所以即所以-4<m<-2.
配套精练
A组 夯基精练
一、单项选择题
1.如图,曲线C1与C2分别是函数y=xm和y=xn在第一象限内的图象,则下列结论正确的是( A )
A.n<m<0 B.m<n<0
C.n>m>0 D.m>n>0
2.已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(1-x)=f(x),且f(x)的最大值是8,则此二次函数的解析式为f(x)=( A )
A.-4x2+4x+7 B.4x2+4x+7
C.-4x2-4x+7 D.-4x2+4x-7
【解析】 由f(1-x)=f(x),得f(x)的对称轴为直线x=,设二次函数为f(x)=a+k(a≠0).因为f(x)的最大值是8,所以a<0,当x=时,f=k=8,即二次函数f(x)=a+8(a<0).由f(2)=-1,得f(2)=a+8=-1,解得a=-4,则二次函数f(x)=-4+8=-4x2+4x+7.
3.若a=,b=log,c=3-,则a,b,c的大小关系为( C )
A.a>b>c B.b>c>a
C.b>a>c D.c>b>a
【解析】 b=log>log=1,a===>==c,而a=<1,所以a,b,c的大小关系为b>a>c.
4.在同一平面直角坐标系中,函数f(x)=ax2+x+1和函数g(x)=ax+1的图象不可能是( C )
A B C D
【解析】 若a=0,则f(x)=x+1,g(x)=1,A可能;若a<0,则f(x)的图象开口向下,过点(0,1),对称轴为x=->0,g(x)的图象过点(0,1)和,且-<-,B可能;若0<a<,则f(x)的图象开口向上,与x轴有两个交点,过点(0,1),对称轴为x=-<0,g(x)的图象过点(0,1)和,且->-,C不可能;若a>,则f(x)的图象开口向上,与x轴没有交点,过点(0,1),对称轴为x=-<0,g(x)的图象过点(0,1)和,且->-,D可能.
二、多项选择题
5.已知幂函数f(x)=xm,则( ACD )
A.f(-32)=
B.f(x)的定义域是R
C.f(x)是偶函数
D.不等式f(x-1)≥f(2)的解集是[-1,1)∪(1,3]
6.(2025·泉州质检)已知二次函数y=(m-2)x2+2mx+m-3的图象与x轴有两个交点(x1,0),(x2,0),则下列说法正确的是( ABD )
A.该二次函数的图象一定过定点(-1,-5)
B.若该函数图象开口向下,则m的取值范围为
C.当m>2,且1≤x≤2时,y的最大值为4m-5
D.当m>2,且-3<x1<-2,-1<x2<0时,m的取值范围为
【解析】 由y=(m-2)x2+2mx+m-3可得y=m(x+1)2-2x2-3,当x=-1时,y=-5,故二次函数的图象一定过定点(-1,-5),A正确;若该函数图象开口向下,且与x轴有两个不同交点,则解得<m<2,故B正确;当m>2时,函数图象开口向上,对称轴为x=-<0,故函数在[1,2]上单调递增,当x=2时,y=9m-11,故y的最大值为9m-11,C错误;当m>2时,函数图象开口向上,又-3<x1<-2,-1<x2<0,则x=-3时,y=4m-21>0,当x=-2时,y=m-11<0,当x=-1时,y=-5<0,当x=0时,y=m-3>0,解得<m<11,故实数m的取值范围为,D正确.
三、填空题
7.为了落实“提速降费”的要求,某市移动公司欲下调移动用户的消费资费,已知该公司共有移动用户10万人,人均月消费50元.经测算,若人均月消费下降x%(x为正数),则用户人数会增加万人.若要保证该公司月总收入不减少,则x的取值范围为__(0,20]__.
【解析】 设该公司下调消费资费后的月总收入为y元,则y=50,要保证该公司月总收入不减少,则50≥10×50,解得0≤x≤20.因为x为正数,所以x的取值范围为(0,20].
8.已知幂函数f(x)=xp2-2p-3(p∈N*)的图象关于y轴对称,且f(x)在(0,+∞)上单调递减,实数a满足(a2-1)<(3a+3),则实数a的取值范围是__(-1,4)__.
【解析】 由于幂函数f(x)=xp2-2p-3(p∈N*)在(0,+∞)上单调递减,所以p2-2p-3<0,解得-1<p<3.因为p∈N*,所以p=1或p=2.当p=1时,f(x)=x-4为偶函数,满足条件;当p=2时,f(x)=x-3为奇函数,不满足条件,则p=1.不等式(a2-1)<(3a+3),即(a2-1)<(3a+3),因为y=x在R上为增函数,所以a2-1<3a+3,解得-1<a<4.
9.(2025·合肥二模)已知函数f(x)=的最小值为-1,则实数a=__±2__.
【解析】 若a≤1,如图(1),则x>1时,f(x)=x-2a+1,且单调递增,当x≤1时,f(x)=x2-2ax+3,则最小值为f(a)=-a2+3.若f(x)存在最小值-1,则有-a2+3≤1-2a+1且-a2+3=-1,得a=-2.若a>1,如图(2),且1<x<a时,f(x)=-x+1,当x≥a>1时,f(x)=x-2a+1,当x≤1时,f(x)=x2-2ax+3,且单调递减,f(1)=4-2a,f(a)=1-a.若最小值为f(1),则4-2a=-1,且4-2a≤1-a,无解;若最小值为f(a),则1-a=-1,且4-2a>1-a,解得a=2.综上所述,a=-2或a=2.
图(1)
图(2)
四、解答题
10.求实数m的取值范围,使关于x的方程x2+2(m-1)x+2m+6=0分别满足下列条件:
(1) 有两个实根,且一个比2大,一个比2小;
(2) 有两个实根α,β,且满足0<α<1<β<4;
(3) 至少有一个正根.
【解答】 设y=f(x)=x2+2(m-1)x+2m+6.
(1) 依题意有f(2)<0,即4+4(m-1)+2m+6<0,得m<-1,即实数m的取值范围为(-∞,-1).
(2) 依题意有解得-<m<-,即实数m的取值范围为.
(3) 方程至少有一个正根,则有三种可能:①有两个正根,此时可得即所以-3<m≤-1;②有一个正根,一个负根,此时可得f(0)<0,得m<-3;③有一个正根,另一根为0,此时可得所以m=-3.综上,实数m的取值范围为(-∞,-1].
11.已知二次函数f(x)满足f(x+2)-f(x)=4x+6,且f(-1)=0.
(1) 求f(x)的解析式;
【解答】 设f(x)=ax2+bx+c,a≠0,由f(x+2)-f(x)=4x+6,得a(x+2)2+b(x+2)+c-(ax2+bx+c)=4x+6,即4ax+4a+2b=4x+6,因此解得f(x)=x2+x+c.由f(-1)=0,得c=0,所以函数f(x)的解析式是f(x)=x2+x.
(2) 记g(x)=f(x)-x2-|2x-m|,m∈R,当x∈[m,m+2]时,求g(x)的最大值(用m表示).
【解答】 由(1)知,g(x)=x-|2x-m|=当m≥0时,m≥,g(x)=-x+m在[m,m+2]上单调递减,g(x)max=g(m)=0.当m<0时,若m+2≤,即m≤-4,则g(x)=3x-m在[m,m+2]上单调递增,g(x)max=g(m+2)=2m+6;若-4<m<0,则m+2-=+2>0,m<<m+2,则函数g(x)在上单调递增,在上单调递减,g(x)max=g=.综上,g(x)max=
12.(2026·镇江期初)已知函数f(x)=x2-2ax+5(a>1).
(1) 若f(x)的定义域和值域均是[1,a],求实数a的值;
【解答】 由函数f(x)=x2-2ax+5可知,对称轴为x=a,因为a>1,所以函数f(x)在[1,a]上单调递减.由f(x)的定义域和值域均是[1,a],可得即解得a=2.
(2) 若g(x)=+f(),对任意的x∈[-1,1],g(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
【解答】 由f(x)=x2-2ax+5可知,对称轴为x=a,在[-1,1]上单调递减,f(-1)=1+2a+5=6+2a,由a>1可知f(-1)>0恒成立,当f(1)=1-2a+5=6-2a>0时,即1<a<3,f(x)在[-1,1]上恒大于零,则此时g(x)=+f()=f(x)+f(),因为当x∈[-1,1]时,|x|∈[0,1][-1,1],故f(x)>0且f(|x|)>0,对任意x∈[-1,1]都有g(x)>0恒成立;当a=3时,f(1)=0,则g(1)=+f()=0,不符合题意;当a>3时,因为f(0)=5>0且f(1)=6-2a<0,所以存在t∈(0,1),使f(t)=0,则当t<x<1时,f(x)<0,=-f(x),此时g(x)=+f()=-f(x)+f(x)=0,不符合题意.综上所述,实数a的取值范围为(1,3).
B组 创新题体验
13.(2025·八省联考)已知函数f(x)=x|x-a|-2a2,若当x>2时,f(x)>0恒成立,则实数a的取值范围是( B )
A.(-∞,1] B.[-2,1]
C.[-1,2] D.[-1,+∞)
【解析】 当a>2,x>2时,f(x)=x|x-a|-2a2=当2<x<a时,f(x)=-x2+ax-2a2,此时Δ=a2-4×2a2=-7a2<0,所以f(x)<0,不满足当x>2时,f(x)>0,故a>2不符合题意.当0<a≤2,x>2时,由f(x)=x|x-a|-2a2=x2-ax-2a2=(x-2a)(x+a)>0,解得x>2a.由于x>2时,f(x)>0,故2a≤2,解得0<a≤1;当a=0,x>2时,f(x)=x2>0恒成立,符合题意;当a<0,x>2时,由f(x)=x|x-a|-2a2=x2-ax-2a2=(x-2a)(x+a)>0,解得x>-a,由于x>2时,f(x)>0,故-a≤2,解得-2≤a<0.综上,-2≤a≤1.
14.(2025·潍坊调研)已知函数f(x)=若c=0,则f(x)的值域是____;若f(x)的值域是,则实数c的取值范围是____.
【解析】 当c=0,即x∈[-2,0]时,f(x)∈;当x∈(0,3]时,f(x)∈,所以f(x)的值域为.作出y=x2+x和y=的图象如图所示,当f(x)=-时,x=-;当x2+x=2时,解得x=1或x=-2;当=2时,x=,由图象可知当f(x)的值域为时,需满足≤c≤1.
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