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4第4讲 二次函数与幂函数 新题培优练_02高考数学_新高考复习资料_2022年新高考资料_2022年一轮复习各版本_1.新高考2022年高考数学一轮复习_2022届高考数学一轮复习讲义(新高考版)

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文档文本内容

[基础题组练]
1.幂函数y=xm2- 4m(m∈Z)的图象如图所示,则m的值为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选C.因为y=xm2- 4m (m∈Z)的图象与坐标轴没有交点,所以m2-4m<0,即0<m<4.
又因为函数的图象关于y轴对称,且m∈Z,
所以m2-4m为偶数,因此m=2.
2.已知幂函数f(x)=(n2+2n-2)·xn2-3n(n∈Z)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上是
减函数,则n的值为( )
A.-3 B.1
C.2 D.1或2
解析:选B.由于f(x)为幂函数,所以n2+2n-2=1,解得n=1或n=-3,当n=1时,函
数f(x)=x-2为偶函数,其图象关于y轴对称,且f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以n=1满足题
意;当n=-3时,函数f(x)=x18为偶函数,其图象关于y轴对称,而f(x)在(0,+∞)上是增函
数,所以n=-3不满足题意,舍去.故选B.
3.对数函数y=log x(a>0且a≠1)与二次函数y=(a-1)x2-x在同一坐标系内的图象可
a
能是( )
解析:选A.当0<a<1时,y=log x为减函数,y=(a-1)x2-x开口向下,其对称轴为x=
a
<0,排除C,D;当a>1时,y=log x为增函数,y=(a-1)x2-x开口向上,其对称轴为x=>0,排
a
除B.故选A.
4.若二次函数y=kx2-4x+2在区间[1,2]上是单调递增函数,则实数k的取值范围为(
)
A.[2,+∞) B.(2,+∞)C.(-∞,0) D.(-∞,2)
解析:选A.二次函数y=kx2-4x+2的对称轴为x=,当k>0时,要使函数y=kx2-4x+2
在区间[1,2]上是增函数,只需≤1,解得k≥2.
当k<0时,<0,此时抛物线的对称轴在区间[1,2]的左侧,该函数y=kx2-4x+2在区间
[1,2]上是减函数,不符合要求.综上可得实数k的取值范围是[2,+∞).
5.已知函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),且2是f(x)的一个零点,-1是f(x)的一个极小值点,
那么不等式f(x)>0的解集是( )
A.(-4,2)
B.(-2,4)
C.(-∞,-4)∪(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(4,+∞)
解析:选C.依题意,f(x)图象是开口向上的抛物线,对称轴为x=-1,方程ax2+bx+c=0
的一个根是2,另一个根是-4.因此f(x)=a(x+4)(x-2)(a>0),于是f(x)>0,解得x>2或x<-4.
6.已知点(m,8)在幂函数f(x)=(m-1)xn的图象上,设a=f,b=f(ln π),c=f,则a,b,c的
大小关系为( )
A.c<a<b B.a<b<c
C.b<c<a D.b<a<c
解析:选A.根据题意,m-1=1,
所以m=2,所以2n=8,
所以n=3,所以f(x)=x3.
因为f(x)=x3是定义在R上的增函数,
又-<0<<=1<ln π,
所以c<a<b.
7.已知a,b,c∈R,函数f(x)=ax2+bx+c.若f(1)=f(3)>f(4),则( )
A.a>0,4a+b=0 B.a<0,4a+b=0
C.a>0,2a+b=0 D.a<0,2a+b=0
解析:选B.若a=0,f(x)不满足题意,所以a≠0,f(x)为二次函数.
因为f(1)=f(3),则x=2为对称轴,故-=2,
则4a+b=0,
又f(3)>f(4),在(2,+∞)上f(x)为减函数,所以开口向下,a<0.
故选B.
8.已知幂函数f(x)=x,若f(a+1)<f(10-2a),则实数a的取值范围是________.
解析:因为f(x)=x=(x>0),易知x∈(0,+∞)时f(x)为减函数,
又f(a+1)<f(10-2a),
所以解得
所以3<a<5.答案:(3,5)
9.已知二次函数的图象与x轴只有一个交点,对称轴为x=3,与y轴交于点(0,3),则它
的解析式为________.
解析:由题意知,可设二次函数的解析式为y=a(x-3)2,又图象与y轴交于点(0,3),
所以3=9a,即a=.
所以y=(x-3)2=x2-2x+3.
答案:y=x2-2x+3
10.若f(x)=-x2+2ax与g(x)=在区间[1,2]上都是减函数,则实数a的取值范围是
________.
解析:因为f(x)=-x2+2ax在[1,2]上是减函数,所以a≤1,又因为g(x)=在[1,2]上是减
函数,所以a>0,所以0<a≤1.
答案:(0,1]
11.已知函数f(x)=bx2-2ax+a(a,b∈R)的图象过点.
(1)当a=2时,求函数y=logf(x)的单调增区间;
(2)当a<0时,求使函数f(x)的定义域为[-1,1],值域为[-2,2]的a值.
解:因为f(x)=bx2-2ax+a的图象过点,
所以b=1,
(1)当a=2时,f(x)=x2-4x+2,
令f(x)>0可得,
x>2+或x<2-,
所以f(x)在(2+,+∞)上单调递增,在(-∞,2-)上单调递减,
y=logt在(0,+∞)上单调递减,根据复合函数的单调性可知
函数y=logf(x)的单调增区间为(-∞,2-).
(2)当a<0时,函数f(x)=x2-2ax+a的对称轴x=a<0,
①a≤-1时,函数f(x)在[-1,1]上单调递增,
当x=-1时,函数有最小值f(-1)=1+3a=-2,
当x=1时,函数有最大值f(1)=1-a=2,
解得a=-1,
②0>a>-1时,函数在[-1,1]上先减后增,当x=a时,函数有最小值f(a)=a-a2=-
2,
解得,a=2(舍)或a=-1(舍),
综上可得,a=-1.
12.已知函数f(x)=x2+(2a-1)x-3.
(1)当a=2,x∈[-2,3]时,求函数f(x)的值域;
(2)若函数f(x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a的值.
解:(1)当a=2时,f(x)=x2+3x-3,x∈[-2,3],对称轴x=-∈[-2,3],
所以f(x) =f=--3=-,
min
f(x) =f(3)=15,
max
所以函数f(x)的值域为.
(2)对称轴为x=-.
①当-≤1,即a≥-时,
f(x) =f(3)=6a+3,
max
所以6a+3=1,即a=-满足题意;
②当->1,即a<-时,
f(x) =f(-1)=-2a-1,
max
所以-2a-1=1,即a=-1满足题意.
综上可知,a=-或-1.
[综合题组练]
1.已知二次函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在[0,2]上是增函数,若f(a)≥f(0),则实
数a的取值范围是 ( )
A.[0,+∞) B.(-∞,0]
C.[0,4] D.(-∞,0]∪[4,+∞)
解析:选C.由f(2+x)=f(2-x)可知,函数f(x)图象的对称轴为x==2,又函数f(x)在[0,2]
上单调递增,所以由f(a)≥f(0)可得0≤a≤4,故选C.
2.(应用型)已知二次函数f(x)=2ax2-ax+1(a<0),若x<x,x+x=0,则f(x)与f(x)的大
1 2 1 2 1 2
小关系为( )
A.f(x)=f(x) B.f(x)>f(x)
1 2 1 2
C.f(x)<f(x) D.与a值有关
1 2
解析:选C.该二次函数的图象开口向下,对称轴为直线x=,
又依题意,得x<0,x>0,又x+x=0,
1 2 1 2
所以当x,x 在对称轴的两侧时,
1 2
-x>x-,故f(x)<f(x).
1 2 1 2
当x,x 都在对称轴的左侧时,
1 2
由单调性知f(x)<f(x).
1 2
综上,f(x)<f(x).
1 2
3.(创新型)设f(x)与g(x)是定义在同一区间[a,b]上的两个函数,若函数y=f(x)-g(x)在
x∈[a,b]上有两个不同的零点,则称f(x)和g(x)在[a,b]上是“关联函数”,区间[a,b]称为“关
联区间”.若f(x)=x2-3x+4与g(x)=2x+m在[0,3]上是“关联函数”,则m的取值范围为
________.
解析:由题意知,y=f(x)-g(x)=x2-5x+4-m在[0,3]上有两个不
同的零点.在同一直角坐标系下作出函数 y=m 与 y=x2-5x+4(x∈[0,3])的图象如图所示,结合图象可知,当x∈[2,3]时,y=x2-5x+4∈,故当m∈时,函
数y=m与y=x2-5x+4(x∈[0,3])的图象有两个交点.
答案:
4.已知函数f(x)=ax2+bx+c(a>0,b∈R,c∈R).
(1)若函数f(x)的最小值是f(-1)=0,且c=1,
F(x)=求F(2)+F(-2)的值;
(2)若a=1,c=0,且|f(x)|≤1在区间(0,1]上恒成立,试求b的取值范围.
解:(1)由已知c=1,a-b+c=0,
且-=-1,
解得a=1,b=2,
所以f(x)=(x+1)2.
所以F(x)=
所以F(2)+F(-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8.
(2)由题意知f(x)=x2+bx,原命题等价于-1≤x2+bx≤1在(0,1]上恒成立,
即b≤-x且b≥--x在(0,1]上恒成立.
又当x∈(0,1]时,-x的最小值为0,--x的最大值为-2.所以-2≤b≤0.
故b的取值范围是[-2,0].