摘要:
**基本信息**
聚焦二次函数与幂函数,以定义-性质-应用为逻辑主线,融合定义法、分类讨论、参变量分离等方法,实现基础巩固与能力提升的系统训练。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|幂函数基础|单选1-3、填空9|定义法(系数与指数)、单调性比较大小|从幂函数定义(m²-3m+3=1)到单调性(x^α在(0,+∞)增减性)|
|二次函数性质|单选4-6、多选8、填空10、解答11|分类讨论(对称轴与区间)、导数判断单调性|从解析式(待定系数法)到最值(区间与对称轴关系)|
|综合应用|多选7、13、解答12、14|参变量分离、转化思想(恒成立→最值)|融合函数性质与不等式,构建概念-性质-应用逻辑链|
内容正文:
课时冲关10 二次函数与幂函数
[基础巩固练]
一、单选题
1.若函数为幂函数,且在(0,+∞)上单调递减,则实数m的值为( )
A.0 B.1或2
C.1 D.2
解析:C [由于函数为幂函数,
所以m2-3m+3=1,解得m=1或m=2,
当m=1时,y=x-1=,在(0,+∞)上单调递减,符合题意.
当m=2时,y=x4,在(0,+∞)上单调递增,不符合题意.]
2.幂函数y=f(x)的图象过点(4,2),则幂函数y=f(x)的图象是( )
解析:C [令f(x)=xα,则4α=2,∴α=,∴f(x)=.]
3.已知函数f(x)=x-3,若a=f(0.60.6),b=f(0.60.4),c=f(0.40.6),则a,b,c的大小关系是( )
A.a<c<b B.b<a<c
C.b<c<a D.c<a<b
解析:B [∵0.40.6<0.60.6<0.60.4,
又y=f(x)=x-3在(0,+∞)上是单调递减,
∴b<a<c.]
4.如果函数f(x)=(m-2)x2+(n-8)x+1(m≥0,n≥0)在区间上单调递减,那么mn的最大值为( )
A.16 B.18
C.25 D.
解析:B [由已知得f′(x)=(m-2)x+n-8,又对任意的x∈,f′(x)≤0,
所以
即
由②得m≤(12-n).
∴mn≤n(12-n)≤2=18,
当且仅当m=3,n=6时取得最大值,
经检验m=3,n=6满足①和②
所以(mn)max=18.]
5.已知函数y=x2-3x-4的定义域是[-1,m],值域为,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:B [结合题意:函数y=x2-3x-4=2-
所以图象是开口向上的抛物线,其对称轴方程为x=,
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m的取值范围是.]
6.已知m>1,点(1-m,y1),(m,y2),(m+1,y3)都在二次函数y=x2-2x的图象上,则( )
A.y1<y2<y3 B.y3<y2<y1
C.y1=y3<y2 D.y2<y1=y3
解析:D [二次函数f(x)=x2-2x=(x-1)2-1,其图象的对称轴方程为x=1,
而(1-m)+(1+m)=2,所以f(1-m)=f(1+m),即y1=y3,
当x>1时,f(x)是单调增函数,
因为m>1,所以m+1>m>1,所以f(m+1)>f(m),即y2<y3,
综上,y2<y1=y3.]
二、多选题
7.已知函数f(x)对任意的x∈R都有f(x+3)-f(x)=2f,若y=f(x-2)的图象关于直线x=2对称,且对任意的x1,x2∈,且x1≠x2,都有<0,则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数
B.f=0
C.f(2026)>0
D.f(x)在上单调递增
解析:ABC [因y=f(x-2)的图象关于直线x=2对称,则y=f(x)的图象关于直线x=0对称,故f(x)是偶函数,A正确;令x=-,则f-f=2f,即f-f=2f,因f(x)是偶函数,则-f=f,则f=0,故B正确;因f=0,则f(x+3)=f(x),故3是f(x)的一个周期,故f(2026)=f(675×3+1)=f(1),
因对任意的x1,x2∈,且x1≠x2,都有<0,则f(x)在 上单调递减,故f(0)>f(1)>f=0,
故f(2026)=f(3×675+1)>0,C正确;根据对称性可知f(x)在上单调递增,
由周期性可知f(x)在上单调递减,在上单调递增,D错误.]
8.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(-3,0),下列说法正确的是( )
A.abc<0
B.2a-b=0
C.3a+c=0
D.(-5,y1),(3,y2)是抛物线上两点,y1>y2
解析:ABC [由图知该抛物线开口向上,故a>0,∵对称轴是直线x=-1,∴-=-1,
故b=2a>0,即2a-b=0,故B正确,
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,∴c<0,故A正确,
由抛物线对称性得该函数图象必过(1,0),可得a+b+c=0,结合b=2a,可得3a+c=0,故C正确,
易知点(-5,y1),(3,y2)到对称轴距离相等,故y1=y2,故D错误.]
三、填空题
9.若点(2,8)在幂函数f(x)=axb+c的图象上,则ab+c的值为________.
解析:因为f(x)=axb+c为幂函数,则a=1,
c=0,即f(x)=xb,
又点(2,8)在函数f(x)的图象上,
则2b=8,解得b=3,
所以ab+c=1×3+0=3.
答案:3
10.若函数φ(x)=x2+m|x-1|在[0,+∞)上单调递增,则实数m的取值范围是________.
解析:当0≤x<1时,φ(x)=x2-mx+m,此时φ(x)单调递增,则≤0,即m≤0;
当x≥1时,φ(x)=x2+mx-m,此时φ(x)单调递增,则-≤1,则m≥-2.
综上,实数m的取值范围是[-2,0].
答案:[-2,0]
四、解答题
11.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c,且满足f(0)=2,f(x+1)-f(x)=2x+1.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈[t,t+2](t∈R)时,求函数f(x)的最小值g(t)(用t表示).
解:(1)因为二次函数f(x)=ax2+bx+c满足f(0)=2,f(x+1)-f(x)=2x+1,
所以
即
所以
解得因此f(x)=x2+2.
(2)因为f(x)=x2+2是图象的对称轴为直线x=0,且开口向上的二次函数,
当t≥0时,f(x)=x2+2在x∈[t,t+2]上单调递增,
则f(x)min=f(t)=t2+2;
当t+2≤0,即t≤-2时,
f(x)=x2+2在x∈[t,t+2]上单调递减,
则f(x)min=f(t+2)=(t+2)2+2=t2+4t+6;
当t<0<t+2,
即-2<t<0时,f(x)min=f(0)=2,
综上g(t)=
12.已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈[-1,1]时,f(x)>2x+2m+1恒成立,试确定实数m的取值范围.
解:(1)由题意,函数f(x)是二次函数,且f(0)=f(2),可得函数f(x)的对称轴为x=1,
又由最小值为1,可设f(x)=a(x-1)2+1(a≠0),
又f(0)=3,即a×(0-1)2+1=3,解得a=2,
所以函数的解析式为f(x)=2(x-1)2+1=2x2-4+3.
(2)因为当x∈[-1,1]时,f(x)>2x+2m+1恒成立,
即当x∈[-1,1]时,2x2-4x+3>2x+2m+1恒成立,
即当x∈[-1,1]时,m<x2-3x+1恒成立,
设函数g(x)=x2-3x+1,x∈[-1,1],
则g(x)在区间[-1,1]上单调递减,
∴g(x)在区间[-1,1]上的最小值为g(1)=-1,
∴m<-1,
故实数m的取值范围为:(-∞,-1).
[能力提升练]
13.[多选]已知函数f(x)=|x2-2ax+b|(x∈R),给出下列命题,其中的真命题是( )
A.若a2-b≤0,则f(x)在区间[a,+∞)上单调递增
B.存在a∈R,使得f(x)为偶函数
C.若f(0)=f(2),则f(x)的图象关于x=1对称
D.若a2-b-2>0,则函数h(x)=f(x)-2有2个零点
解析:AB [对于选项A,若a2-b≤0,则f(x)=|(x-a)2+b-a2|=(x-a)2+b-a2在区间[a,+∞)上单调递增,故A正确;对于选项B,当a=0时,f(x)=|x2+b|显然是偶函数,故B正确;对于选项C,取a=0,b=-2,函数f(x)=|x2-2ax+b|化为f(x)=|x2-2|,
满足f(0)=f(2),但f(x)的图象关于x=1不对称,故C错误;对于选项D,如图,a2-b-2>0,即a2-b>2,则h(x)=|(x-a)2+b-a2|-2有4个零点,故D错误.]
14.已知a∈R,函数f(x)=若对任意x∈[-3,+∞),f(x)≤|x|恒成立,则a的取值范围是________.
解析:①当x∈[-3,0]时,因为f(x)≤|x|恒成立,
所以x2+2x+a-2≤-x,参变量分离得a≤-x2-3x+2,
令y=-x2-3x+2=-2+,
所以当x=0或x=-3时,y取得最小值为2,所以a≤2.
②当x∈(0,+∞)时,因为f(x)≤|x|恒成立,所以-x2+2x-2a≤x,参变量分离得a≥-x2+x,
令y=-x2+x=-2+,
所以当x=时,y取得最大值为,
所以a≥.
由①②可得≤a≤2.
答案:
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