文档文本内容
幂函数与二次函数
课前必备知识
课标要求
1.了解幂函数的概念,结合函数y=x,y=x2,y=x3,y=,y=x的图象和性质解决有
关问题.2.了解指数幂的含义、掌握幂的运算.3.掌握二次函数的定义、解析式、图象与性
质.4.会求二次函数在闭区间上的最值.
知识梳理
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,函数__ y = x α __叫做幂函数,其中x是自变量,α 是常数.
(2)常见的5种幂函数的图象
(3)常见的5种幂函数的性质
解析式 定义域 值域 奇偶性
y=x R R 奇
y=x2 R [0,+∞) 偶
y=x3 R R 奇
y=x [0,+∞) [0,+∞) 非奇非偶
y=x-1 {x|x∈R,且x≠0} {y|y∈R,且y≠0} 奇
2.二次函数的三种表达式(1)一般式:f(x)=__ ax 2 + bx + c ( a ≠0) __.
(2)顶点式:若二次函数 f(x)的顶点坐标为(k,h),则其解析式为f(x)=__ a ( x - k ) 2 +
h__.
(3)零点式:若二次函数的图象与x轴的交点坐标为(x ,0),(x ,0),则其解析式为f(x)
1 2
=__ a ( x - x )( x - x )__.
1 2
3.二次函数的图象和性质
f(x)=ax2+bx+c f(x)=ax2+bx+c
解析式
(a>0) (a<0)
图象
定义域 R R
值域 [,+∞) (-∞,]
在x∈__ [ - ,
在x∈__ ( - ∞ ,- ] __上单
增减性 调递减,在x∈__ [ - , + ∞ )__上单调递减,
+ ∞ )__上单调递增 在x∈__ ( - ∞ ,- ] __上单
调递增
奇偶性 b=0时为__偶函数__,b≠0时为__非奇非偶函数__
对称性 图象关于直线x=__ - _ _成 轴对称图形
a,b,c的
a决定图象的__开口方向__,a与b决定对称轴的位
置,c决定图象与y轴交点的位置,a,b,c决定图象的
作用
顶点
4.二次函数在闭区间上的最值
可利用二次函数的图象,结合二次函数在所给区间上的__单调性__进行分析求解.
常用结论
1.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则
当时,恒有f(x)>0;
当时,恒有f(x)<0.
2.对二次函数f(x)=a(x-k)2+h(a>0)在区间[m,n]上的最值问题,有以下结论:
①若k∈[m,n],则y =f(k)=h,y =max{f(m),f(n)}.
min max
②若k∉[m,n],当k<m时,y=f(x)在[m,n]上单调递增,y =f(m),y =f(n);
min max
当k>n时,y=f(x)在[m,n]上单调递减,y =f(n),y =f(m).
min max
课前训练
.(教材母题必修3.3练习T1)已知幂函数y=f(x)的图象过点(2,),则f()=( )
A.- B.
C.± D.
2.(2025·江苏徐州一模)已知幂函数f(x)=(m2+2m-2)xm在(0,+∞)上单调递减,则
实数m的值为( )
A.-3 B.-1
C.3 D.1
3.已知一元二次函数y=x2-2x+2,x∈(0,3),则下列有关该函数的最值说法正确的
为( )
A.最小值为2,最大值为5
B.最小值为1,最大值为5
C.最小值为1,无最大值
D.无最值
4.已知函数y=ax2+bx+c,如果a>b>c且a+b+c=0,则它的图象可能是( )
\s\up7() \s\up7()
\s\up7() \s\up7()
5.(2024·全国模拟)已知二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=-4x-1,且f(0)=-1.则f(x)
的解析式是_____________.课堂核心考点
考点1 幂函数的图象与性质
【例1】 (1)(2024·四川南充二模)已知函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是
( )
A.y=x B.y=x-
C.y=x3 D.y=x
(2)如图是幂函数y=xα (α>0,i=1,2,3,4,5)在第一象限内的图象,其中α =3,
i i 1
α =2,α =1,α =,α =,已知它们具有以下性质:
2 3 4 5
①都经过点(0,0)和(1,1);
②在第一象限都是增函数.
请你根据图象写出它们在(1,+∞)上的另外一个共同性质:_______________.
(1)幂函数的形式是y=xα(α∈R),其中只有一个参数α,因此只需一个条件即可确定其
解析式.
(2)在区间(0,1)上,幂函数中指数越大,函数图象越靠近x轴(简记为“指大图低”),
在区间(1,+∞)上,幂函数中指数越大,函数图象越远离x轴.
(3)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,借助其单调性进行
比较,准确掌握各个幂函数的图象和性质是解题的关键.
变式探究1.已知幂函数f(x)的图象过点(-8,-2),且f(a+1)≤-f(a-3),则实数a的取值范围
是____________.
2.(多选)已知函数f(x)=xα(α∈R),则( )
A.函数f(x)的图象过点(1,-1)
B.若函数f(x)的图象过点(-1,1),则函数f(x)为偶函数
C.若函数f(x)的图象过点(-1,-1),则函数f(x)为奇函数
D.当α>0时,∃x∈R,使得函数f()<f(1)
考点2 二次函数的图象与性质
【例2】 (1)(2024·山东一模)已知二次函数f(x)满足f(0)=-1,顶点为(1,-2),则函
数f(x)的解析式为____________________;若函数f(x)在区间[a-1,4]上单调递增,则实数
a的取值范围是____________.
(2)(多选)(2024·河北邯郸阶段练习)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有以
下结论:
①a+b+c>0;②a-b+c<0;③abc>0;④b2>4ac;⑤-3<<-2.
下面的选项中所有序号结论全正确的是( )
A.①②④ B.②③④
C.①④⑤ D.③④⑤
变式探究
3.若函数f(x)=|x2-(m-2)x+1|在[-,]上单调,则实数m的取值范围为( )
A.[,1]∪[3,]
B.[,2]∪[3,]
C.[-,1]∪[3,]
D.[-,2]∪[3,]
4.(多选)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(-1,0),顶点坐标为(1,
n),与y轴的交点在点(0,2)与(0,3)之间(包含端点),则下列结论正确的是( )A.当x>3时,y<0
B.4a+2b+c=0
C.-1≤a≤-
D.3a+b>0
考点3 二次函数的最值问题
【例3】 (1)(2024·河南南阳模拟)二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1,则
f(x)的解析式为____________________;若在区间[-1,1]上,函数y=f(x)的图象恒在直线
y=m的上方,则实数m的取值范围为____________.
(2)函数 f(x)=x2-2x+2 在区间[t,t+1]上的最小值为 g(t),则 g(t)的表达式为
______________,g(t)的最小值为__________.
变式探究
5.(多选)若函数y=x2-4x-4的定义域为[0,a),值域为[-8,-4],则正整数a的值
可能是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
6.已知二次函数f(x)满足f(1)=-9,且不等式f(x)+3x<0的解集为(-1,4),则f(x)的
解析式为____________;若函数f(x)在x∈[0,t]时的值域为[-13,-4],则实数t的取值范
围为____________.
7.(2025·北京模拟)已知函数f(x)=|x2+ax+b|在区间[0,4]上的最大值为M,当实数
a,b变化时,M的最小值为________.