1、第5讲二次函数与幂函数1二次函数(1)二次函数解析式的三种形式一般式:f(x)ax2bxc(a0)顶点式:f(x)a(xm)2n(a0)零点式:f(x)a(xx1)(xx2)(a0)(2)二次函数的图象和性质解析式f(x)ax2bxc(a0)f(x)ax2bxc(a0(a0)恒成立”的充要条件是“a0且0”;(2)“ax2bxc0(a0)恒成立”的充要条件是“a0且0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,)上单调递增;当0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,)上单调递减一、思考辨析判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)函数y2x是幂函数()(2)如果幂函数的图象
2、与坐标轴相交,则交点一定是原点()(3)当n0时,幂函数yxn是定义域上的减函数()(4)二次函数yax2bxc,xa,b的最值一定是.()(5)二次函数yax2bxc,xR不可能是偶函数()(6)在yax2bxc(a0)中,a决定了图象的开口方向和在同一直角坐标系中的开口大小()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)二、易错纠偏常见误区|(1)二次函数图象特征把握不准;(2)二次函数单调性规律掌握不到位;(3)忽视对二次函数的二次项系数的讨论出错;(4)对幂函数的概念理解不到位1如图,若a0,则函数yax2bx的大致图象是_(填序号)解析:由函数的解析式可知,图象过点(0,0),故不正确
3、又a0,所以二次函数图象的对称轴为x0,故正确答案:2若函数ymx2x2在3,)上是减函数,则m的取值范围是_解析:因为函数ymx2x2在3,)上是减函数,所以即m.答案:3已知函数f(x)ax2x5的图象在x轴上方,则a的取值范围是_解析:因为函数f(x)ax2x5的图象在x轴上方,所以解得a.答案:4当x(0,1)时,函数yxm的图象在直线yx的上方,则m的取值范围是_答案:(,1)幂函数的图象及性质(自主练透)1幂函数yf(x)的图象经过点(3,),则f(x)是()A偶函数,且在(0,)上是增函数B偶函数,且在(0,)上是减函数C奇函数,且在(0,)上是增函数D非奇非偶函数,且在(0,)
4、上是减函数解析:选C设幂函数f(x)x,代入点(3,),得3,解得,所以f(x)x,可知函数为奇函数,在(0,)上单调递增2若幂函数yx1,yxm与yxn在第一象限内的图象如图所示,则m与n的取值情况为()A1m0n1B1n0mC1m0nD1n0m0时,yx在(0,)上为增函数,且01时,图象上凸,所以0m1;当0时,yx在(0,)上为减函数,不妨令x2,根据图象可得212n,所以1n0,综上所述,选D3若a,b,c,则a,b,c的大小关系是()Aabc BcabCbca Dbab,因为y是减函数,所以ac,所以bac.4若(a1)(32a),则实数a的取值范围是_解析:易知函数yx的定义域为
5、0,),在定义域内为增函数,所以解得1a4ac;2ab1;abc0;5a0,即b24ac,正确;对称轴为x1,即1,2ab0,错误;结合图象,当x1时,y0,即abc0,错误;由对称轴为x1知,b2a,又函数图象开口向下,所以a0,所以5a2a,即5ab,正确故选B【答案】B确定二次函数图象应关注的三个要点一是看二次项系数的符号,它确定二次函数图象的开口方向二是看对称轴和最值,它确定二次函数图象的具体位置三是看函数图象上的一些特殊点,如函数图象与y轴的交点、与x轴的交点,函数图象的最高点或最低点等从这三个方面入手,能准确地判断出二次函数的图象反之,也可以从图象中得到如上信息 角度二二次函数的单
6、调性 函数f(x)ax2(a3)x1在区间1,)上是单调递减的,则实数a的取值范围是_【解析】当a0时,f(x)3x1在1,)上单调递减,满足条件当a0时,f(x)的对称轴为x,由f(x)在1,)上单调递减知解得3a0.综上,a的取值范围为3,0【答案】3,0【迁移探究】(变条件)若函数f(x)ax2(a3)x1的单调递减区间是1,),求a为何值?解:因为函数f(x)ax2(a3)x1的单调递减区间为1,),所以解得a3.对于二次函数的单调性,关键是确定其图象的开口方向与对称轴的位置,若开口方向或对称轴的位置不确定,则需要分类讨论求解 角度三二次函数的最值问题 设函数f(x)x22x2,xt,
7、t1,tR,求函数f(x)的最小值【解】f(x)x22x2(x1)21,xt,t1,tR,函数图象的对称轴为x1.当t11,即t1时,函数图象如图(3)所示,函数f(x)在区间t,t1上为增函数,所以最小值f(t)t22t2.综上可知,f(x)min二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动,不论哪种类型,解题的关键都是对称轴与区间的位置关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论 角度四一元二次不等式恒成立问题 (1)已知函数f(x)x2mx1,若对于任意xm,m1,都有f(x)xk在区间3,1上恒成立,则k的取值范围为_【解析】(1)作出二次
8、函数f(x)的草图,对于任意xm,m1,都有f(x)0,则有即解得mk在区间3,1上恒成立设g(x)x2x1,x3,1,则g(x)在3,1上递减所以g(x)ming(1)1.所以k0,则二次函数f(x)ax2bxc的图象可能是()解析:选DA项,因为a0,0,所以b0,所以c0,而f(0)c0,故A错B项,因为a0,所以b0.又因为abc0,所以c0,故B错C项,因为a0,0.又因为abc0,所以c0,而f(0)c0,0,所以b0,所以c0,而f(0)c0,故选D2函数f(x)ax22x3在区间1,3上为增函数的充要条件是()Aa0 Ba0C0a Da1解析:选D当a0时,f(x)为减函数,不
9、符合题意;当a0时,函数f(x)ax22x3图象的对称轴为x,要使f(x)在区间1,3上为增函数,则或解得a1.故选D3已知a是实数,函数f(x)2ax22x3在x1,1上恒小于零,则实数a的取值范围为_解析:2ax22x30在1,1上恒成立当x0时,30,成立;当x0时,a,因为(,11,),当x1时,右边取最小值,所以a0时,f(x)ax22x的图象开口向上且对称轴为x.当01,即0a1时,f(x)ax22x的对称轴在0,1的右侧,所以f(x)在0,1上单调递减所以f(x)minf(1)a2;(3)当a0时,f(x)ax22x的图象开口向下且对称轴x0时,函数f(x)在区间1,2上是增函数,最大值为f(2)8a14,解得a;(3)当a0时,函数f(x)在区间1,2上是减函数,最大值为f(1)1a4,解得a3.综上可知,a的值为或3.