届高考大一轮复习备考讲义全国用人教B版 第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ24含答案Word文档格式.docx
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y=
y=x-1
定义域
R
[0,+∞)
{x|x∈R,且x≠0}
值域
{y|y∈R,且y≠0}
奇偶性
奇
偶
非奇非偶
2.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式:
一般式:
f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
顶点式:
f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为(m,n).
零点式:
f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的零点.
(2)二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>
0)
f(x)=ax2+bx+c(a<
图象
(-∞,+∞)
单调性
在x∈上单调递减;
在x∈上单调递增
在x∈上单调递增;
在x∈上单调递减
对称性
函数的图象关于x=-对称
知识拓展
1.幂函数的图象和性质
(1)幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的奇偶性.
(2)幂函数的图象过定点(1,1),如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.
(3)当α>0时,y=xα在[0,+∞)上为增函数;
当α<0时,y=xα在(0,+∞)上为减函数.
2.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则当时恒有f(x)>
0,当时,恒有f(x)<
0.
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×
”)
(1)函数y=2是幂函数.( ×
)
(2)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.( √ )
(3)当n<
0时,幂函数y=xn是定义域上的减函数.( ×
(4)二次函数y=ax2+bx+c,x∈[a,b]的最值一定是.( ×
(5)二次函数y=ax2+bx+c,x∈R不可能是偶函数.( ×
(6)在y=ax2+bx+c(a≠0)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.( √ )
题组二 教材改编
2.已知幂函数f(x)=k·
xα的图象过点,则k+α等于( )
A.B.1C.D.2
答案 C
解析 由幂函数的定义,知
∴k=1,α=.∴k+α=.
3.已知函数f(x)=x2+4ax在区间(-∞,6)内单调递减,则a的取值范围是( )
A.a≥3B.a≤3
C.a<-3D.a≤-3
答案 D
解析 函数f(x)=x2+4ax的图象是开口向上的抛物线,其对称轴是x=-2a,由函数在区间(-∞,6)内单调递减可知,区间(-∞,6)应在直线x=-2a的左侧,
∴-2a≥6,解得a≤-3,故选D.
题组三 易错自纠
4.幂函数f(x)=(a∈Z)为偶函数,且f(x)在区间(0,+∞)上是减函数,则a等于( )
A.3B.4C.5D.6
解析 因为a2-10a+23=(a-5)2-2,
f(x)=(a∈Z)为偶函数,
且在区间(0,+∞)上是减函数,
所以(a-5)2-2<
0,从而a=4,5,6,
又(a-5)2-2为偶数,所以只能是a=5,故选C.
5.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( )
解析 由a+b+c=0和a>
c知,a>
0,c<
0,
由c<
0,排除A,B,又a>
0,排除C.
6.已知函数y=x2-2x+3在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围为________.
答案 [1,2]
解析 如图,由图象可知m的取值范围是[1,2].
题型一 幂函数的图象和性质
1.幂函数y=f(x)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,+∞)上是减函数
D.非奇非偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
解析 设幂函数的解析式为y=xα,将(3,)代入解析式得3α=,解得α=,∴y=,故选D.
2.若四个幂函数y=xa,y=xb,y=xc,y=xd在同一坐标系中的图象如图所示,则a,b,c,d的大小关系是( )
A.d>c>b>aB.a>b>c>d
C.d>c>a>bD.a>b>d>c
答案 B
解析 由幂函数的图象可知,在(0,1)上幂函数的指数越大,函数图象越接近x轴,由题图知a>b>c>d,故选B.
3.若>
,则实数m的取值范围是( )
A.B.
C.(-1,2)D.
解析 因为函数y=的定义域为[0,+∞),
且在定义域内为增函数,
所以不等式等价于
解2m+1≥0,得m≥-;
解m2+m-1≥0,得m≤或m≥.
解2m+1>
m2+m-1,得-1<
m<
2,
综上所述,≤m<
2.
思维升华
(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.
题型二 求二次函数的解析式
典例
(1)已知二次函数f(x)=x2-bx+c满足f(0)=3,对∀x∈R,都有f(1+x)=f(1-x)成立,则f(x)的解析式为________________.
答案 f(x)=x2-2x+3
解析 由f(0)=3,得c=3,
又f(1+x)=f(1-x),
∴函数f(x)的图象关于直线x=1对称,
∴=1,∴b=2,
∴f(x)=x2-2x+3.
(2)已知二次函数f(x)与x轴的两个交点坐标为(0,0)和(-2,0)且有最小值-1,则f(x)=________.
答案 x2+2x
解析 设函数的解析式为f(x)=ax(x+2),
所以f(x)=ax2+2ax,由=-1,
得a=1,所以f(x)=x2+2x.
思维升华求二次函数解析式的方法
跟踪训练
(1)已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R,且a≠0),x∈R,若函数f(x)的最小值为f(-1)=0,则f(x)=________.
(2)若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(a,b∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f(x)=________.
答案
(1)x2+2x+1
(2)-2x2+4
解析
(1)设函数f(x)的解析式为f(x)=a(x+1)2=ax2+2ax+a,
由已知f(x)=ax2+bx+1,∴a=1,
故f(x)=x2+2x+1.
(2)由f(x)是偶函数知f(x)图象关于y轴对称,
∴-a=-,即b=-2,∴f(x)=-2x2+2a2,
又f(x)的值域为(-∞,4],
∴2a2=4,故f(x)=-2x2+4.
题型三 二次函数的图象和性质
命题点1 二次函数的图象
典例(2017·
郑州模拟)对数函数y=logax(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能是( )
答案 A
解析 当0<a<1时,y=logax为减函数,y=(a-1)x2-x开口向下,其对称轴为x=<0,排除C,D;
当a>1时,y=logax为增函数,y=(a-1)x2-x开口向上,其对称轴为x=>0,排除B.故选A.
命题点2 二次函数的单调性
典例函数f(x)=ax2+(a-3)x+1在区间[-1,+∞)上是递减的,则实数a的取值范围是( )
A.[-3,0)B.(-∞,-3]
C.[-2,0]D.[-3,0]
解析 当a=0时,f(x)=-3x+1在[-1,+∞)上递减,满足题意.
当a≠0时,f(x)的对称轴为x=,
由f(x)在[-1,+∞)上递减知
解得-3≤a<0.综上,a的取值范围为[-3,0].
引申探究
若函数f(x)=ax2+(a-3)x+1的单调减区间是[-1,+∞),则a=________.
答案 -3
解析 由题意知f(x)必为二次函数且a<
又=-1,∴a=-3.
命题点3 二次函数的最值
典例已知函数f(x)=ax2+2ax+1在区间[-1,2]上有最大值4,求实数a的值.
解 f(x)=a(x+1)2+1-a.
(1)当a=0时,函数f(x)在区间[-1,2]上的值为常数1,不符合题意,舍去;
(2)当a>0时,函数f(x)在区间[-1,2]上是增函数,最大值为f
(2)=8a+1=4,解得a=;
(3)当a<0时,函数f(x)在区间[-1,2]上是减函数,最大值为f(-1)=1-a=4,解得a=-3.
综上可知,a的值为或-3.
将本例改为:
求函数f(x)=x2+2ax+1在区间[-1,2]上的最大值.
解 f(x)=(x+a)2+1-a2,
∴f(x)的图象是开口向上的抛物线,对称轴为x=-a.
(1)当-a<即a>-时,f(x)max=f
(2)=4a+5,
(2)当-a≥即a≤-时,f(x)max=f(-1)=2-2a,
综上,f(x)max=
命题点4 二次函数中的恒成立问题
典例
(1)已知函数f(x)=x2-x+1,在区间[-1,1]上,不等式f(x)>
2x+m恒成立,则实数m的取值范围是________________.
答案 (-∞,-1)
解析 f(x)>
2x+m等价于x2-x+1>
2x+m,即x2-3x+1-m>
令g(x)=x2-3x+1-m,
要使g(x)=x2-3x+1-m>
0在[-1,1]上恒成立,
只需使函数g(x)=x2-3x+1-m在[-1,1]上的最小值大于0即可.
∵g(x)=x2-3x+1-m在[-1,1]上单调递减,
∴g(x)min=g
(1)=-m-1.
由-m-1>
0,得m<
-1.
因此满足条件的实数m的取值范围是(-∞,-1).
(2)已知a是实数,函数f(x)=2ax2+2x-3在x∈[-1,1]上恒小于零,则实数a的取值范围为________.
答案
解析 2ax2+2x-3<
0在[-1,1]上恒成立.
当x=0时,-3<
0,成立;
当x≠0时,a<
2-,因为∈(-∞,-1]∪[1,+∞),当x=1时,右边取最小值,∴a<
.
综上,实数a的取值范围是.
思维升华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,要注意分类讨论;
(2)要注意数形结合思想的应用,尤其是给定区间上的二次函