2020版高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用第4讲二次函数与幂函数讲义理（含解析）.docx

第4讲二次函数与幂函数考纲解读1.理解并掌握二次函数的定义、图象及性质，能利用二次函数、二次方程与二次不等式之间的关系解决简单问题(重点、难点)2.掌握幂函数的图象和性质，结合函数yx，yx2，yx3，y，yx的图象，了解它们的变化情况(重点)考向预测从近三年高考情况来看，本讲是高考中的一个热点内容预测2020年高考对二次函数可能会直接考查，也可能会与其他知识相结合进行考查，考查三个二次之间的关系、函数最值的求解、图象的判断等在解答题中也可能会涉及二次函数幂函数的考查常与其他知识结合，比较大小、图象及性质的应用为重点命题方向.1二次函数(1)二次函数解析式的三种形式一般式：f(x)ax2bxc(a0)顶点式：f(x)a(xm)2n(a0)两根式：f(x)a(xx1)(xx2)(a0)(2)二次函数的图象和性质解析式f(x)ax2bxc(a0)f(x)ax2bxc(a0)图象定义域RR续表2幂函数(1)幂函数的定义一般地，形如yx的函数称为幂函数，其中x是自变量，为常数(2)常见的5种幂函数的图象(3)常见的5种幂函数的性质1概念辨析(1)函数y2x是幂函数()(2)当0时，幂函数yx是定义域上的减函数()(3)二次函数yax2bxc(xR)不可能是偶函数()(4)在yax2bxc(a0)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()答案(1)(2)(3)(4) 2小题热身(1)若a0，则0.5a,5a,0.2a的大小关系是()A0.2a5a0.5a B5a0.5a0.2aC0.5a0.2a5a D5a0.2a0.5a答案B解析因为a0，所以函数yxa在(0，)上是减函数，又因为0.20.50.5a5a，即5a0.5acba BabcdCdcab Dabdc答案B解析观察图象联想yx2，yx，yx1在第一象限内的图象，可知c0，d0,0b12d，所以cd.综上知abcd.3若(2m1) (m2m1) ，则实数m的取值范围是()A. B.C(1,2) D.答案D解析因为函数yx在0，)是增函数，且(2m1) (m2m1) ，所以解得m1010图象特殊点过点(0,0)，(1,1)过点(0,0)，(1,1)过点(1,1)凹凸性下凸上凸下凸单调性递增递增递减举例yx2yxyx1，yx3幂函数单调性的应用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 1当x(0，)时，幂函数y(m2m1)x5m3为减函数，则实数m的值为()A2 B1C1或2 Dm答案B解析由题意得解得m1.2(2016全国卷)已知a2，b3，c25，则()Abac BabcCbca Dcab答案A解析因为a24，c255，而函数yx在(0，)上单调递增，所以345，即bac，故选A.题型 求二次函数的解析式已知二次函数f(x)满足f(2)1，f(1)1，且f(x)的最大值是8，试确定此二次函数的解析式解解法一：(利用二次函数的一般式)设f(x)ax2bxc(a0)由题意得解得故所求二次函数的解析式为f(x)4x24x7.解法二：(利用二次函数的顶点式)设f(x)a(xm)2n.f(2)f(1)，抛物线的对称轴为x.m，又根据题意函数有最大值8，n8，yf(x)a28.f(2)1，a281，解得a4，f(x)4284x24x7.解法三：(利用两根式)由已知f(x)10的两根为x12，x21，故可设f(x)1a(x2)(x1)，即f(x)ax2ax2a1.又函数有最大值8，8.解得a4或a0(舍去)，故所求函数解析式为f(x)4x24x7.条件探究1将举例说明中的“f(2)1，f(1)1”改为“与x轴的两个交点坐标为(0,0)和(2,0)”，其他条件不变，如何求解？解设f(x)ax(x2)因为函数f(x)的最大值为8，所以a0的解集为x|1x0的解集为(1,3)，设f(x)2xa(x1)(x3)，且a0，所以f(x)a(x1)(x3)2xax2(24a)x3a.由方程f(x)6a0得ax2(24a)x9a0.因为方程有两个相等的实数根，所以(24a)24a9a0，解得a1或a.由于a0，则一次函数yaxb为增函数，二次函数yax2bxc的图象开口向上，故可排除A；若a0，b0，从而0，而二次函数图象的对称轴在y轴的右侧，故排除B，选C.角度2二次函数的单调性2(2019河南中原名校联考)已知函数f(x)2ax24(a3)x5在区间(，3)上是减函数，则a的取值范围是()A. B. C. D.答案D解析因为函数f(x)2ax24(a3)x5在区间(，3)上是减函数，当a0时，a须满足解得0a；当a0时，f(x)12x5在(，3)上是减函数综上知，a的取值范围是.角度3二次函数的最值3(2018浙江杭州模拟)已知f(x)4x24ax4aa2在0,1内的最大值为5，则a的值为()A. B1或C1或 D5或答案D解析f(x)424a，对称轴为直线x.当1，即a2时，f(x)在0,1上递增，ymaxf(1)4a2.令4a25，得a1(舍去)当01，即0af(2mmt2)对任意实数t恒成立，则实数m的取值范围是()A(，)B(，0)C(，0)(，)D(，)(，)(2)当x(1,3)时，若不等式x2mx40恒成立，则m的取值范围是_答案(1)A(2)(，5解析(1)当xf(2mmt2)对任意实数t恒成立，知4t2mmt2对任意实数t恒成立，即mt24t2m0对任意实数t恒成立，故有解得m(，)(2)设f(x)x2mx4.因为x(1,3)时，不等式x2mx40)在区间A上单调递减(单调递增)，则A，即区间A一定在函数图象对称轴的左侧(右侧)如举例说明2.3二次函数最值问题的解法抓住“三点一轴”数形结合，三点是指区间两个端点和中点，一轴指的是对称轴，结合配方法，根据函数的单调性及分类讨论的思想即可完成如举例说明3.4与二次函数有关的不等式恒成立的条件(1)ax2bxc0(a0)恒成立的充要条件是(2)ax2bxc0(a0)恒成立的充要条件是如举例说明4(1)(3)af(x)恒成立af(x)max，af(x)恒成立af(x)min.(4)f(x)ax2bxc0)在(m，n)上恒成立如举例说明4(2)(5)f(x)ax2bxc0(a0且a1)与二次函数y(a1)x2x在同一坐标系内的图象可能是()答案A解析当0a1时，ylogax为减函数，y(a1)x2x开口向下，其对称轴为x1时，ylogax为增函数，y(a1)x2x开口向上，其对称轴为x0，排除B.故选A.2(2018四川成都七中模拟)函数f(x) 的单调递增区间是()A(，2 B(，1C1，) D4，)答案D解析由x22x80得x4或x2，令x22x8t，则y为增函数，tx22x8在4，)上的增区间是所求函数的单调递增区间，所求函数的单调递增区间为4，)3(2019陕西西安模拟)已知函数f(x)x24x，xm,5的值域是5,4，则实数m的取值范围是()A(，1) B(1,2C1,2 D2,5答案C解析f(x)x24x(x2)24，当x2时，f(2)4，由f(