(浙江專用)2021版新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二章 函數(shù)概念與基本初等函數(shù) 4 第4講 二次函數(shù)與冪函數(shù)教學(xué)案
《(浙江專用)2021版新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二章 函數(shù)概念與基本初等函數(shù) 4 第4講 二次函數(shù)與冪函數(shù)教學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2021版新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二章 函數(shù)概念與基本初等函數(shù) 4 第4講 二次函數(shù)與冪函數(shù)教學(xué)案(18頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4講 二次函數(shù)與冪函數(shù) 1.冪函數(shù) (1)定義:形如y=xα(α∈R)的函數(shù)稱為冪函數(shù),其中底數(shù)x是自變量,α為常數(shù).常見的五類冪函數(shù)為y=x,y=x2,y=x3,y=x,y=x-1. (2)圖象 (3)性質(zhì) ①冪函數(shù)在(0,+∞)上都有定義; ②當(dāng)α>0時(shí),冪函數(shù)的圖象都過點(diǎn)(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上單調(diào)遞增; ③當(dāng)α<0時(shí),冪函數(shù)的圖象都過點(diǎn)(1,1),且在(0,+∞)上單調(diào)遞減. 2.二次函數(shù) (1)二次函數(shù)解析式的三種形式 ①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0). ②頂點(diǎn)式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0). ③零點(diǎn)式
2、:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0). (2)二次函數(shù)的圖象和性質(zhì) 解析式 f(x)=ax2+bx+c(a>0) f(x)=ax2+bx+c(a<0) 圖象 定義域 (-∞,+∞) (-∞,+∞) 值域 單調(diào)性 在上單調(diào)遞減; 在上單調(diào)遞增 在上單調(diào)遞增; 在上單調(diào)遞減 對稱性 函數(shù)的圖象關(guān)于x=-對稱 [疑誤辨析] 判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”) (1)函數(shù)y=2x是冪函數(shù).( ) (2)如果冪函數(shù)的圖象與坐標(biāo)軸相交,則交點(diǎn)一定是原點(diǎn).( ) (3)當(dāng)n<0時(shí),冪函數(shù)y=xn是定義域上的減函數(shù).( )
3、
(4)二次函數(shù)y=ax2+bx+c,x∈[a,b]的最值一定是.( )
(5)二次函數(shù)y=ax2+bx+c,x∈R不可能是偶函數(shù).( )
(6)在y=ax2+bx+c(a≠0)中,a決定了圖象的開口方向和在同一直角坐標(biāo)系中的開口大小.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
[教材衍化]
1.(必修1P77圖象改編)如圖是①y=xa;②y=xb;③y=xc在第一象限的圖象,則a,b,c的大小關(guān)系為________.
解析:根據(jù)冪函數(shù)的性質(zhì)可知a<0,b>1,0 4、數(shù)g(x)=x2-2x(x∈[0,3])的值域?yàn)開_______.
解析:由g(x)=x2-2x=(x-1)2-1,x∈[0,3],得g(x) 在[0,1]上是減函數(shù),在[1,3]上是增函數(shù).
所以g(x)min=g(1)=-1,而g(0)=0,g(3)=3.
所以g(x)的值域?yàn)閇-1,3].
答案:[-1,3]
[易錯(cuò)糾偏]
(1)二次函數(shù)圖象特征把握不準(zhǔn);
(2)二次函數(shù)的單調(diào)性規(guī)律掌握不到位;
(3)冪函數(shù)的圖象掌握不到位.
1.如圖,若a<0,b>0,則函數(shù)y=ax2+bx的大致圖象是________(填序號).
解析:由函數(shù)的解析式可知,圖象過點(diǎn)(0,0), 5、故④不正確.又a<0,b>0,所以二次函數(shù)圖象的對稱為x=->0,故③正確.
答案:③
2.若函數(shù)y=mx2+x+2在[3,+∞)上是減函數(shù),則m的取值范圍是________.
解析:因?yàn)楹瘮?shù)y=mx2+x+2在[3,+∞)上是減函數(shù),
所以,即m≤-.
答案:
3.當(dāng)x∈(0,1)時(shí),函數(shù)y=xm的圖象在直線y=x的上方,則m的取值范圍是________.
答案:(-∞,1)
冪函數(shù)的圖象及性質(zhì)
(1)冪函數(shù)y=f(x)的圖象過點(diǎn)(4,2),則冪函數(shù)y=f(x)的圖象是( )
(2)若(a+1)<(3-2a),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_______ 6、_.
【解析】 (1)設(shè)冪函數(shù)的解析式為y=xα,
因?yàn)閮绾瘮?shù)y=f(x)的圖象過點(diǎn)(4,2),
所以2=4α,解得α=.
所以y=,其定義域?yàn)閇0,+∞),且是增函數(shù),
當(dāng)0 7、函數(shù)y=xα在(0,+∞)上單調(diào)遞增,則α>0,若在(0,+∞)上單調(diào)遞減,則α<0.
1.已知冪函數(shù)f(x)=xm2-2m-3(m∈Z)的圖象關(guān)于y軸對稱,并且f(x)在第一象限是單調(diào)遞減函數(shù),則m=________.
解析:因?yàn)閮绾瘮?shù)f(x)=xm2-2m-3(m∈Z)的圖象關(guān)于y軸對稱,
所以函數(shù)f(x)是偶函數(shù),所以m2-2m-3為偶數(shù),所以m2-2m為奇數(shù),又m2-2m<0,故m=1.
答案:1
2.當(dāng)0 8、的圖象,由此可知h(x)>g(x)>f(x).
答案:h(x)>g(x)>f(x)
求二次函數(shù)的解析式
已知二次函數(shù)f(x)滿足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,試確定此二次函數(shù)的解析式.
【解】 法一:(利用一般式)
設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0).由題意得
解得所以所求二次函數(shù)的解析式為f(x)=-4x2+4x+7.
法二:(利用頂點(diǎn)式)
設(shè)f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).
因?yàn)閒(2)=f(-1),
所以拋物線的對稱軸為x==.
所以m=.
又根據(jù)題意函數(shù)有最大值8,所以n=8,
所以f(x)=a+8 9、.
因?yàn)閒(2)=-1,所以a+8=-1,解得a=-4,所以f(x)=-4+8=-4x2+4x+7.
法三:(利用零點(diǎn)式)
由已知f(x)+1=0的兩根為x1=2,x2=-1,
故可設(shè)f(x)+1=a(x-2)(x+1),
即f(x)=ax2-ax-2a-1.
又函數(shù)有最大值8,即=8.
解得a=-4或a=0(舍去),
所以所求函數(shù)的解析式為f(x)=-4x2+4x+7.
求二次函數(shù)解析式的方法
根據(jù)已知條件確定二次函數(shù)的解析式,一般用待定系數(shù)法,但所給條件不同選取的求解方法也不同,選擇規(guī)律如下:
1.若函數(shù)f(x)=(x+a)(bx+2a)(常數(shù)a,b∈ 10、R)是偶函數(shù),且它的值域?yàn)?-∞,4],則該函數(shù)的解析式f(x)=________.
解析:由f(x)是偶函數(shù)知f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱,所以-a=-,即b=-2,所以f(x)=-2x2+2a2,又f(x)的值域?yàn)?-∞,4],所以2a2=4,故f(x)=-2x2+4.
答案:-2x2+4
2.已知二次函數(shù)f(x)的圖象經(jīng)過點(diǎn)(4,3),它在x軸上截得的線段長為2,并且對任意x∈R,都有f(2-x)=f(2+x),求f(x)的解析式.
解:因?yàn)閒(2+x)=f(2-x)對任意x∈R恒成立,
所以f(x)的對稱軸為x=2.
又因?yàn)閒(x)的圖象被x軸截得的線段長為2,
所以f(x 11、)=0的兩根為1和3.
設(shè)f(x)的解析式為
f(x)=a(x-1)(x-3)(a≠0),
又f(x)的圖象過點(diǎn)(4,3),
所以3a=3,a=1,
所以所求f(x)的解析式為
f(x)=(x-1)(x-3),
即f(x)=x2-4x+3.
二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)(高頻考點(diǎn))
高考對二次函數(shù)圖象與性質(zhì)進(jìn)行考查,多與其他知識結(jié)合,且常以選擇題形式出現(xiàn),屬中高檔題.主要命題角度有:
(1)二次函數(shù)圖象的識別問題;
(2)二次函數(shù)的單調(diào)性問題;
(3)二次函數(shù)的最值問題.
角度一 二次函數(shù)圖象的識別問題
已知abc>0,則二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c 12、的圖象可能是( )
【解析】 A項(xiàng),因?yàn)閍<0,-<0,所以b<0.
又因?yàn)閍bc>0,所以c>0,而f(0)=c<0,故A錯(cuò).
B項(xiàng),因?yàn)閍<0,->0,所以b>0.
又因?yàn)閍bc>0,所以c<0,而f(0)=c>0,故B錯(cuò).
C項(xiàng),因?yàn)閍>0,-<0,所以b>0.又因?yàn)閍bc>0,
所以c>0,而f(0)=c<0,故C錯(cuò).
D項(xiàng),因?yàn)閍>0,->0,所以b<0,因?yàn)閍bc>0,
所以c<0,而f(0)=c<0,故選D.
【答案】 D
角度二 二次函數(shù)的單調(diào)性問題
函數(shù)f(x)=ax2+(a-3)x+1在區(qū)間[-1,+∞)上是遞減的,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是____ 13、____.
【解析】 當(dāng)a=0時(shí),f(x)=-3x+1在[-1,+∞)上遞減,滿足條件.
當(dāng)a≠0時(shí),f(x)的對稱軸為x=,
由f(x)在[-1,+∞)上遞減知
解得-3≤a<0.
綜上,a的取值范圍為[-3,0].
【答案】 [-3,0]
(變條件)若函數(shù)f(x)=ax2+(a-3)x+1的單調(diào)減區(qū)間是[-1,+∞),則a為何值?
解:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=ax2+(a-3)x+1的單調(diào)減區(qū)間為[-1,+∞),所以,解得a=-3.
角度三 二次函數(shù)的最值問題
已知函數(shù)f(x)=x2-2ax+1,x∈[-1,2].
(1)若a=1,求f(x)的最大值與最小值;
( 14、2)f(x)的最小值記為g(a),求g(a)的解析式以及g(a)的最大值.
【解】 (1)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=x2-2x+1=(x-1)2,x∈[-1,2],
則當(dāng)x=1時(shí),f(x)的最小值為0,x=-1時(shí),f(x)的最大值為4.
(2)f(x)=(x-a)2+1-a2,x∈[-1,2],
當(dāng)a<-1時(shí),f(x)的最小值為f(-1)=2+2a,
當(dāng)-1≤a≤2時(shí),f(x)的最小值為f(a)=1-a2,
當(dāng)a>2時(shí),f(x)的最小值為f(2)=5-4a,
則g(a)=
可知,g(a)在(-∞,0)上單調(diào)遞增,在(0,+∞)上單調(diào)遞減,g(a)的最大值為g(0)=1.
( 15、1)確定二次函數(shù)圖象應(yīng)關(guān)注的三個(gè)要點(diǎn)
一是看二次項(xiàng)系數(shù)的符號,它確定二次函數(shù)圖象的開口方向;
二是看對稱軸和最值,它確定二次函數(shù)圖象的具體位置;
三是看函數(shù)圖象上的一些特殊點(diǎn),如函數(shù)圖象與y軸的交點(diǎn)、與x軸的交點(diǎn),函數(shù)圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)等.
從這三個(gè)方面入手,能準(zhǔn)確地判斷出二次函數(shù)的圖象.反之,也可以從圖象中得到如上信息.
(2)二次函數(shù)最值的求法
二次函數(shù)的區(qū)間最值問題一般有三種情況:①對稱軸和區(qū)間都是給定的;②對稱軸動,區(qū)間固定;③對稱軸定,區(qū)間變動.解決這類問題的思路是抓住“三點(diǎn)一軸”進(jìn)行數(shù)形結(jié)合,三點(diǎn)指的是區(qū)間兩個(gè)端點(diǎn)和中點(diǎn),一軸指的是對稱軸.具體方法是利用函數(shù)的單調(diào)性及 16、分類討論的思想求解.
對于②、③,通常要分對稱軸在區(qū)間內(nèi)、區(qū)間外兩大類情況進(jìn)行討論.
1.若函數(shù)f(x)=x2+ ax+b在區(qū)間[0, 1]上的最大值是M,最小值是m,則M-m( )
A.與a有關(guān),且與b有關(guān)
B.與a有關(guān),但與b無關(guān)
C.與a無關(guān),且與b無關(guān)
D.與a無關(guān),但與b有關(guān)
解析:選B.f(x)=-+b,①當(dāng)0≤-≤1時(shí),f(x)min=m=f=-+b,f(x)max=M=max{f(0),f(1)}=max{b,1+a+b},所以M-m=max與a有關(guān),與b無關(guān);②當(dāng)-<0時(shí),f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,所以M-m=f(1)-f(0)=1+a與a有關(guān),與b 17、無關(guān);③當(dāng)->1時(shí),f(x)在[0,1]上單調(diào)遞減,所以M-m=f(0)-f(1)=-1-a與a有關(guān),與b無關(guān).綜上所述,M-m與a有關(guān),但與b無關(guān),故選B.
2.若函數(shù)f(x)=ax2+20x+14(a>0)對任意實(shí)數(shù)t,在閉區(qū)間[t-1,t+1]上總存在兩實(shí)數(shù)x1,x2,使得|f(x1)-f(x2)|≥8成立,則實(shí)數(shù)a的最小值為________.
解析:因?yàn)閍>0,所以二次函數(shù)f(x)=ax2+20x+14的圖象開口向上.
在閉區(qū)間[t-1,t+1]上總存在兩實(shí)數(shù)x1,x2,
使得|f(x1)-f(x2)|≥8成立,
只需t=-時(shí)f(t+1)-f(t)≥8,
即a(t+1) 18、2+20(t+1)+14-(at2+20t+14)≥8,
即2at+a+20≥8,將t=-代入得a≥8.
所以a的最小值為8.
故答案為8.
答案:8
三個(gè)“二次”間的轉(zhuǎn)化
(2020·金華市東陽二中高三調(diào)研)已知二次函數(shù)f(x)=x2+ax+b(a,b∈R).
(1)當(dāng)a=-6時(shí),函數(shù)f(x)的定義域和值域都是,求b的值;
(2)當(dāng)a=-1時(shí)在區(qū)間[-1,1]上,y=f(x)的圖象恒在y=2x+2b-1的圖象上方,試確定實(shí)數(shù)b的范圍.
【解】 (1)當(dāng)a=-6時(shí),函數(shù)f(x)=x2-6x+b,函數(shù)對稱軸為x=3,故函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,3]上單調(diào)遞減,在 19、區(qū)間(3,+∞)上單調(diào)遞增.
①當(dāng)210時(shí),f(x)在區(qū)間[1,3]上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,且f(1) 20、故b<-1.
(1)二次函數(shù)、二次方程與二次不等式統(tǒng)稱三個(gè)“二次”,它們常結(jié)合在一起,而二次函數(shù)又是三個(gè)“二次”的核心,通過二次函數(shù)的圖象貫穿為一體.因此,解決此類問題首先采用轉(zhuǎn)化思想,把方程、不等式問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題.借助于函數(shù)思想研究方程、不等式(尤其是恒成立)問題是高考命題的熱點(diǎn).
(2)由不等式恒成立求參數(shù)取值范圍的思路及關(guān)鍵
①一般有兩個(gè)解題思路:一是分離參數(shù);二是不分離參數(shù).
②兩種思路都是將問題歸結(jié)為求函數(shù)的最值,至于用哪種方法,關(guān)鍵是看參數(shù)是否已分離.這兩個(gè)思路的依據(jù)是:a≥f(x)恒成立?a≥f(x)max,a≤f(x)恒成立?a≤f(x)min.
[提醒] 21、當(dāng)二次項(xiàng)系數(shù)a是否為0不明確時(shí),要分類討論.
1.(2020·寧波市余姚中學(xué)期中檢測)設(shè)a<0,(3x2+a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立,則b-a的最大值為( )
A. B.
C. D.
解析:選A.因?yàn)?3x2+a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立,
所以3x2+a≥0,2x+b≥0或3x2+a≤0,2x+b≤0,
①若2x+b≥0在(a,b)上恒成立,則2a+b≥0,即b≥-2a>0,此時(shí)當(dāng)x=0時(shí),3x2+a=a≥0不成立,
②若2x+b≤0在(a,b)上恒成立,則2b+b≤0,即b≤0,
若3x2+a≤0在(a,b)上恒成立, 22、則3a2+a≤0,即-≤a≤0,故b-a的最大值為.
2.已知函數(shù)f(x)=x2-x+1,在區(qū)間[-1,1]上不等式f(x)>2x+m恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.
解析:f(x)>2x+m等價(jià)于x2-x+1>2x+m,即x2-3x+1-m>0,
令g(x)=x2-3x+1-m,
要使g(x)=x2-3x+1-m>0在[-1,1]上恒成立,
只需使函數(shù)g(x)=x2-3x+1-m在[-1,1]上的最小值大于0即可.
因?yàn)間(x)=x2-3x+1-m在[-1,1]上單調(diào)遞減,
所以g(x)min=g(1)=-m-1.
由-m-1>0,得m<-1 .
因此滿足條件 23、的實(shí)數(shù)m的取值范圍是(-∞,-1).
答案:(-∞,-1)
[基礎(chǔ)題組練]
1.已知冪函數(shù)f(x)=k·xα的圖象過點(diǎn),則k+α=( )
A. B.1 C. D.2
解析:選C.因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=k·xα是冪函數(shù),所以k=1,又函數(shù)f(x)的圖象過點(diǎn),所以=,解得α=,則k+α=.
2.若冪函數(shù)f(x)=x(m,n∈N*,m,n互質(zhì))的圖象如圖所示,則( )
A.m,n是奇數(shù),且<1
B.m是偶數(shù),n是奇數(shù),且>1
C.m是偶數(shù),n是奇數(shù),且<1
D.m是奇數(shù),n是偶數(shù),且>1
解析:選C.由圖知冪函數(shù)f(x)為偶函數(shù),且<1,排除B,D;當(dāng) 24、m,n是奇數(shù)時(shí),冪函數(shù)f(x)非偶函數(shù),排除A;選C.
3.若函數(shù)f(x)=x2+bx+c對任意的x∈R都有f(x-1)=f(3-x),則以下結(jié)論中正確的是( )
A.f(0) 25、2)=f(4),所以f(0) 26、x)=x2-2x+1在區(qū)間[a,a+2]上的最小值為4,則a的取值集合為( )
A.[-3,3] B.[-1,3]
C.{-3,3} D.{-1,-3,3}
解析:選C.因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=x2-2x+1=(x-1)2,對稱軸為x=1,因?yàn)樵趨^(qū)間[a,a+2]上的最小值為4,所以當(dāng)1≤a時(shí),ymin=f(a)=(a-1)2=4,a=-1(舍去)或a=3,當(dāng)a+2≤1時(shí),即a≤-1,ymin=f(a+2)=(a+1)2=4,a=1(舍去)或a=-3,當(dāng)a<1
27、(x)=ax2+bx+c(a>0),g(x)=f(f(x)),若g(x)的值域?yàn)閇2,+∞),f(x)的值域?yàn)閇k,+∞),則實(shí)數(shù)k的最大值為( )
A.0 B.1
C.2 D.4
解析:選C.設(shè)t=f(x),由題意可得g(x)=f(t)=at2+bt+c,t≥k,
函數(shù)y=at2+bt+c,t≥k的圖象為y=f(x)的圖象的部分,即有g(shù)(x)的值域?yàn)閒(x)的值域的子集,
即[2,+∞)?[k,+∞),
可得k≤2,即有k的最大值為2.
故選C.
7.已知冪函數(shù)f(x)=x-,若f(a+1) 28、x)=x-=(x>0),易知x∈(0,+∞)時(shí)為減函數(shù),又f(a+1) 29、|≤同時(shí)成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為________.
解析:由f(x)=+,考察g(x)=x2+h,當(dāng)h=0時(shí),有≤,≤同時(shí)成立;當(dāng)h=-時(shí),有≤,|g(-+1)|≤同時(shí)成立.所以-≤h≤0,即-≤≤0,解得-≤a≤-2或2≤a≤.
答案:[-,-2]∪[2,]
10.設(shè)函數(shù)f(x)=x2-1,對任意x∈,f-4m2f(x)≤f(x-1)+4f(m)恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.
解析:依據(jù)題意,得-1-4m2(x2-1)≤(x-1)2-1+4(m2-1)在x∈上恒成立,即-4m2≤--+1在x∈上恒成立.
當(dāng)x=時(shí),函數(shù)y=--+1取得最小值-,
所以-4m2≤-
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 6.煤礦安全生產(chǎn)科普知識競賽題含答案
- 2.煤礦爆破工技能鑒定試題含答案
- 3.爆破工培訓(xùn)考試試題含答案
- 2.煤礦安全監(jiān)察人員模擬考試題庫試卷含答案
- 3.金屬非金屬礦山安全管理人員(地下礦山)安全生產(chǎn)模擬考試題庫試卷含答案
- 4.煤礦特種作業(yè)人員井下電鉗工模擬考試題庫試卷含答案
- 1 煤礦安全生產(chǎn)及管理知識測試題庫及答案
- 2 各種煤礦安全考試試題含答案
- 1 煤礦安全檢查考試題
- 1 井下放炮員練習(xí)題含答案
- 2煤礦安全監(jiān)測工種技術(shù)比武題庫含解析
- 1 礦山應(yīng)急救援安全知識競賽試題
- 1 礦井泵工考試練習(xí)題含答案
- 2煤礦爆破工考試復(fù)習(xí)題含答案
- 1 各種煤礦安全考試試題含答案