文档内容
专题 2-2 三次函数图像与性质
近5年考情(2020-2024)
考题统计 考点分析 考点要求
考查频率:三次函数图像与性质的考查在近五年高
2024 年 甲 卷
考中保持一定频率,尤其在新课标全国卷中较为常
( 文 ) , 第 16
见。
题,5分
考点内容:主要考查三次函数的图像特征(如中心 (1)理解三次函数的定义
对称性、开口方向)、单调性(通过导数分析)、 域、值域和图像特点。
2024 年新高考 I 极值点(一阶导数为零的点)以及图像与性质的综 (2)掌握三次函数的导数
卷,第10题,6分 合应用。 与单调性关系。
题型分布:常以选择题、填空题或解答题的形式出 (3)判断三次函数的极值
现,涉及三次函数的零点、最值、极值、单调区间 点及其个数。
2024 年新高考 II 等具体问题。 (4)探究三次函数图像与
卷,第11题,6分 难度变化:随着高考改革的深入,对三次函数图像 x轴的交点个数。
与性质的考查更加注重学生的综合分析能力和解题 (5)熟练运用三次函数的
技巧,难度可能略有提升。 对称中心性质。
备考建议:考生应熟练掌握三次函数的基本性质,
2022年新高考I
灵活运用导数工具进行分析,同时注重题目类型的
卷,第10题,5分
多样性和综合应用能力的培养。
模块一 热点题型解读(目录)
【题型1】求三次函数的解析式
【题型2】三次函数的单调性问题
【题型3】三次函数的图像
【题型4】三次函数的最值、极值问题
【题型5】三次函数的零点问题
【题型6】三次函数图像,单调性,极值,最值综合问题
【题型7】 三次函数对称中心
【题型8】三次函数的切线问题
【题型9】三次函数根与系数的关系
模块二 核心题型·举一反三(讲与练)【题型1】求三次函数的解析式
(1)一般式: (a≠0)
(2)交点式: (a≠0)
1.若三次函数 满足 ,则 ( )
A.38 B.171 C.460 D.965
【题型2】三次函数的单调性问题
三次函数是高中数学中的一个重要内容,其考点广泛且深入,主要涉及函数的性质、图像、最值、
零点以及与其他函数的综合应用等方面。以下是对三次函数常见考点的详细分析:
1. 三次函数的定义与形式
定义:形如 f(x)=ax3+bx2+cx+d(其中 a≠=0)的函数称为三次函数。
形式:注意系数 a,b,c,d 的作用,特别是 a 的正负决定了函数的开口方向(a>0 开口向上,
a<0 开口向下)。
2. 函数的单调性
导数应用:利用导数 f′(x)=3ax2+2bx+c 判断函数的单调性。解不等式 f′(x)>0 和 f′(x)<0 得到
函数的单调递增和递减区间。
极值点:导数等于0的点(f′(x)=0)可能是极值点,需结合单调性判断是否为极大值或极小
值点。
2024·广东茂名市·一模
1 1
2.(多选)若 f x x3 x2 2x1是区间m1,m4上的单调函数,则实数 的值可
3 2 m
以是( )
4 3
A. B. C. 3 D. 4【巩固练习】三次函数 在 上是减函数,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型3】三次函数的图像
图像
三次函数的定义域和值域均为R。对于值域,可以借助极限的思想。根据函数的解析式可知,
影响其值域范围的主要是“ax3”这一项,因此可得:
当a>0时,x趋近于+∞,则f(x)趋近于+∞;x趋近于-∞,则f(x)趋近于-∞。
当a<0时,x趋近于+∞,则f(x)趋近于-∞;x趋近于-∞,则f(x)趋近于+∞。
又因为f(x)是连续的函数,且x∈R,所以f(x)的值域为R。
由于三次函数的值域为R,则它的函数图像与x轴至少有一个交点,换句话说三次方程至少有一个
根。
3.设 ,若 为函数 的极大值点,则( )
A. B. C. D.
4.(2024·全国一卷真题)(多选)设函数 ,则( )
A. 是 的极小值点 B.当 时,
C.当 时, D.当 时,
【巩固练习1】(多选题)(2024·湖北武汉·模拟预测)设函数 ,则下列结论
正确的是( )A.存在实数 使得 B.方程 有唯一正实数解
C.方程 有唯一负实数解 D. 有负实数解
【巩固练习2】(2024·全国甲卷(文)真题)曲线 与 在 上有两个不
同的交点,则 的取值范围为 .
【题型4】三次函数的最值、极值问题
三次函数的极值与最值
极值:通过导数等于0找到可能的极值点,并判断其类型(极大值或极小值)。
最值:在闭区间上,最值可能出现在端点或极值点处。需比较这些点的函数值来确定全局
最值。
5.已知三次函数 无极值,且满足 ,则 .
6.已知三次函数f(x)= x3-(4m-1)x2+(15m2-2m-7)x+2在定义域R上无极值点,则m的取值
范围是( )
A.m<2或m>4 B. 或
C. D.2<m<4
【巩固练习1】已知三次函数 ,其导函数为 ,存在 ,满足
.记 的极大值为 ,则 的取值范围是 .
【巩固练习2】(2024·全国·模拟预测)已知三次函数 的极小值点为 ,极
大值点为 ,则 等于( )A. B.
C. D.
【题型5】三次函数的零点问题
三次方程 的实根个数
设三次函数
其导函数为二次函数: ,
判别式为:△= ,设 的两根为 、 ,结合函数草图易得:
图像
(1) 若 ,则 恰有一个实根;
(2) 若 ,且 ,则 恰有一个实根;
(3) 若 ,且 ,则 有两个不相等的实根;
(4) 若 ,且 ,则 有三个不相等的实根.
说明:(1)(2) 含有一个实根的充要条件是曲线 与 轴只相交一次,即 在R上为
单调函数(或两极值同号),所以 (或 ,且 );
(5) 有两个相异实根的充要条件是曲线 与 轴有两个公共点且其中之一为切点,所
以 ,且 ;
(6) 有三个不相等的实根的充要条件是曲线 与 轴有三个公共点,即 有一个极
大值,一个极小值,且两极值异号.所以 且 .
7.(2023·全国·高考真题)函数 存在3个零点,则 的取值范围是( )A. B. C. D.
若 要存在3个零点,则 ,即 ,解得
8.已知三次函数 有三个零点 , , ,且在点 处切线的斜率为 ,则
.
9.已知 , , ,若三次函数 有三个零点 , , ,且满足
, ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【巩固练习1】已知三次函数 的零点从小到大依次为m,0,2,其图象在 处的切线l经
过点 ,则 ( )
A. B. C. D.
【巩固练习2】(2024·全国·一模)已知三次函数 ,
,且 有三个零点.若三次函数 和
均为 上的单调函数,且这两个函数的导函数均有零点,则 零点的个数为
( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个或 个【巩固练习3】已知 , 为三次函数,其图象如图所示.若
有9个零点,则 的取值范围是 .
【巩固练习4】已知三次函数 有两个零点,若方程 有四
个实数根,则实数a的范围为( )
A. B. C. D.
【题型6】三次函数图像,单调性,极值,最值综合问题
10.(24-25高三上·云南·阶段练习)(多选)已知函数 ,则( )
A. 有两个极值点
B.点 是曲线 的对称中心
C. 有三个零点
D.直线 是曲线 的一条切线
11.(多选题)(2024·全国·模拟预测)已知函数 下列结论中正确的是
( )A.若 ,则 是 的极值点
B. ,使得
C.若 是 的极小值点,则 在区间 上单调递减
D.函数 的图象是中心对称图形
【巩固练习1】函数 的图像如图所示,则 的取值范围
是 .
【巩固练习2】(23-24高三·广东清远·期末)(多选)已知函数 ,则下
列选项中正确的是( )
A. 的值域为
B. 在 处取得极小值为2
C. 在 上是增函数
D.若方程 有2个不同的根,则
1
【巩固练习3】2024·金华联考模拟(多选题)已知函数 f(x) x34x4(x[0,3]),则( )
3
A.函数 f(x)在区间[0,2]上单调递减
B.函数 f(x)在区间[0,3]上的最大值为1
10
C.函数 在点 处的切线方程为y3x
f(x) (1, f(1)) 3 4
D.若关于 的方程 在区间 上有两解,则a ,4
x f(x)a [0,3] 3
【题型7】 三次函数对称中心
二阶导数的零点即为对称中心横坐标,即 则 为函数 的对称中心
设三次函数 ,则对称中心是;
三次函数f(x)的对称中心为 ,则
12.已知三次函数 的极小值点为 ,极大值点为 ,则 等于( )
A. B.
C. D.
13.人们在研究学习过程中,发现:三次整式函数 都有对称中心,其对称中心为
(其中 ).已知函数 .若 ,则 ( )
A. B. C. D.
14.已知一元三次函数对称中心的横坐标为其二阶导函数的零点.若 ,则
( )
A.0 B.4 C. D.
15.(2024·全国2卷·高考真题)(多选)设函数 ,则( )A.当 时, 有三个零点
B.当 时, 是 的极大值点
C.存在a,b,使得 为曲线 的对称轴
D.存在a,使得点 为曲线 的对称中心
16.对于三次函数 ,给出定义: 是函数 的导数,
是函数 的导数,若方程 有实数解 ,则称 为函数 的
“拐点”.某同学经探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称
中心,且“拐点”就是对称中心.若函数 ,则下列说法正确的是
( )
A. 的极大值为
B. 有且仅有2个零点
C.点 是 的对称中心
D.
【巩固练习1】已知三次函数 ,若 ,则 .
【巩固练习2】已知所有的三次函数 的图象都有对称中心 ,
,若函数 ,则
.【巩固练习3】(2024·四川成都·模拟预测)(多选)已知函数 ,则( )
A. 有两个极值点
B. 有一个零点
C.点 是曲线 的对称中心
D.直线 是曲线 的切线
【巩固练习4】(多选题)(2024·江苏·模拟预测)已知三次函数 ,若函数
的图象关于点(1,0)对称,且 ,则( )
A. B. 有3个零点
C. 的对称中心是 D.
【题型8】三次函数的切线问题
一般地,过三次函数 图象的对称中心作切线 ,则坐标平面被切线和函数的图象分割为四个
区域,有以下结论:
(1)过区域 内的点作 的切线,有且仅有3条;
(2)过区域Ⅱ、Ⅲ内的点以及对称中心作 的切线,有且仅有1条;
(3)过切线 或函数 图象(除去对称中心)上的点作 的切线,有且仅有2条.17.已知函数 在点 处的切线方程为 .若经过点
可以作出曲线 的三条切线,则实数 的取值范围为 .
18.(多选题)(2024·山西晋中·二模)对于三次函数 ,给出定义:
设 是函数 的导数, 是函数 的导数,若方程 有实数解 ,
则称 为函数 的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有
“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.若函数
,则( )
A. 一定有两个极值点
B.函数 在R上单调递增
C.过点 可以作曲线 的2条切线
D.当 时,
【巩固练习1】(2022·新高考一卷真题)(多选)已知函数 ,则( )
A. 有两个极值点 B. 有三个零点
C.点 是曲线 的对称中心 D.直线 是曲线 的切线
【巩固练习2】(多选题)(山东省枣庄市2024届高三第二次模拟考试数学试题)已知函数
,则下列结论正确的是( )A.当 时,若 有三个零点,则b的取值范围为
B.若 满足 ,则
C.若过点 可作出曲线 的三条切线,则
D.若 存在极值点 ,且 ,其中 ,则
【巩固练习3】(多选题)下列关于三次函数 叙述正确的是
( )
A.函数 的图象一定是中心对称图形
B.函数 可能只有一个极值点
C.当 时, 在 处的切线与函数 的图象有且仅有两个交点
D.当 时,则过点 的切线可能有一条或者三条
【题型9】三次函数根与系数的关系
三次函数根与系数关系:对于 ,若 有3个交点 ,则
方程 可以写为 ,
展开后得
比对系数,则有: , , ,
2024届·广东省“六校”高三上学期9月联合摸底
19.(多选)已知三次函数 有三个不同的零点 ,若函数也有三个不同的零点 ,则下列等式或不等式一定成立的有
( )
A. B.
C. D.
20.(2024·衢州、丽水、湖州·统考一模)(多选)已知函数 ,若
,其中 ,则( )
A. B. C. D.
【巩固练习1】(2023届·深圳一模)(多选)已知函数 ,若 ,其
中 ,则( )
A. B.
C. D. 的取值范围为
【巩固练习2】(2024·重庆育才中学·阶段练习)(多选)已知三次函数 有三
个不同的零点 ,函数 .则( )
A.
B.若 成等差数列,则
C.若 恰有两个不同的零点 ,则
D.若 有三个不同的零点 ,则