1、第二章 函数、导数及其应用第四节 二次函数与幂函数(2016无锡模拟)已知函数 f(x)x22ax3,x4,6(1)当 a2 时,求 f(x)的最值;(2)求实数 a 的取值范围,使 yf(x)在区间4,6上是单调函数;(3)当 a1 时,求 f(|x|)的单调区间解:(1)当 a2 时,f(x)x24x3(x2)21,则函数在4,2)上为减函数,在(2,6上为增函数,f(x)minf(2)1,f(x)maxf(4)(4)24(4)335.(2)函数 f(x)x22ax3 的对称轴为 x2a2 a,要使 f(x)在4,6上为单调函数,只需a4 或a6,解得 a4 或 a6.(3)当 a1 时,
2、f(|x|)x22|x|3 x22x3(x1)22,x0,x22x3(x1)22,x0,其图象如图所示,又x4,6,f(|x|)在区间4,1)和0,1)上为减函数,在区间1,0)和1,6上为增函数1本例(3)应去掉绝对值符号,化为分段函数后求解 2解决二次函数图象与性质问题时要注意:(1)抛物线的开口、对称轴位置、定义区间三者相互制约,常见的题型中这三者有两定一不定,要注意分类讨论;(2)要注意数形结合思想的应用,尤其是给定区间上二次函数最值问题,先“定性”(作草图),再“定量”(看图求解),事半功倍(1)设 abc0,二次函数 f(x)ax2bxc 的图象可能是()解析:由 A,C,D 知,
3、f(0)c0.abc0,ab0,对称轴 x b2a0,知 A,C 错误,D 符合要求 由 B 知 f(0)c0,ab0,x b2a0,B 错误答案:D(2)如果函数 f(x)x2(a2)xb(xa,b)的图象关于直线 x1 对称,则函数 f(x)的最小值为_解析:由题意知a22 1,ab2,得a4,b6.则 f(x)x22x6(x1)255.答案:5 已知二次函数 f(x)ax2bx1(a,bR),xR.(1)若函数 f(x)的最小值为 f(1)0,求 f(x)的解析式,并写出单调区间;(2)在(1)的条件下,f(x)xk 在区间3,1上恒成立,试求k 的范围解:(1)由题意知 b2a1,f(
4、1)ab10,解得a1,b2.所以 f(x)x22x1,由 f(x)(x1)2 知,函数 f(x)的单调递增区间为1,),单调递减区间为(,1(2)由题意知,x22x1xk 在区间3,1上恒成立,即kx2x1 在区间3,1上恒成立,令 g(x)x2x1,x3,1,由 g(x)x12234知 g(x)在区间3,1上是减函数,则g(x)ming(1)1,所以 k1,即 k 的取值范围是(,1)1对于函数 yax2bxc,若是二次函数,就隐含着 a0,当题目未说明是二次函数时,就要分 a0,a0 两种情况讨论 2由不等式恒成立求参数的取值范围,常用分离参数法,转化为求函数最值问题,其依据是 af(x
5、)af(x)max,af(x)af(x)min.(2014江苏卷)已知函数f(x)x2mx1,若对于任意 xm,m1,都有 f(x)0 成立,则实数 m 的取值范围是_解析:含参数的二次函数问题,将区间上恒成立转化为只需区间端点处成立,作出二次函数图象,根据条件结合图象列出关于 m 的不等式组求解 要满足 f(x)x2mx10,对于任意 xm,m1,都有 f(x)0,只需f(m)0,f(m1)0,即m2m210,(m1)2m(m1)10,解得 22 m0.答案:22,0(1)幂函数 yf(x)的图象过点(4,2),则幂函数 yf(x)的图象是()(2)若(2m1)12(m2m1)12,则实数
6、m 的取值范围是()A.,512 B.512,C(1,2)D.512,2解析:(1)令 f(x)x,则 42,12,f(x)x12.根据图象特征可知选 C.(2)因为函数 yx12的定义域为0,),且在定义域内为增函数,所以不等式等价于2m10,m2m10,2m1m2m1.解 2m10,得 m12;解 m2m10,得 m 512或 m 512.解 2m1m2m1,得1m2,综上 512m2.答案:(1)C(2)D1对于幂函数 yx的图象与性质应注意以下两个方面:(1)的正负:0 时,图象过原点和(1,1),在第一象限的图象上升;0 时,图象不过原点,过(1,1),在第一象限的图象下降(2)曲线
7、在第一象限的凹凸性,1 时,曲线下凸;01 时,曲线上凸;0 时,曲线下凸 2在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,利用其单调性进行比较(1)若 a1223,b1523,c1213,则 a,b,c 的大小关系是()Aabc BcabCbca Dbac解析:因为 yx23在第一象限内是增函数,所以 a1223b1523,因为 y12x是减函数,所以 a1223c1213,所以 bac.答案:D(2)已知幂函数f(x)xm22m3(mN*)的图象关于y轴对称,且在(0,)上是减函数,则 m 的值为_解析:f(x)在(0,)上是减函数,m22m30,解得1m3.又 mN*,m1 或 m2.由于 f(x)的图象关于 y 轴对称 m22m3 的值应为偶数,又当 m2 时,m22m3 为奇数,m2 舍去因此 m1.答案:1