8讲二次函数与幂函数.doc

第8讲 二次函数与幂函数1．五种常见幂函数的图像与性质函数特征性质y＝xy＝x2y＝x3y＝xy＝x－1图像定义域RRR{x|x≥0}{x|x≠0}值域R{y|y≥0}R{y|y≥0}{y|y≠0}奇偶性奇偶奇非奇非偶奇单调性增(－∞，0]减，(0，＋∞)增增增(－∞，0)和(0，＋∞)减公共点(1,1)2．二次函数解析式的三种形式(1)一般式：f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)；(2)顶点式：f(x)＝a(x－m)2＋n(a≠0)；(3)零点式：f(x)＝a(x－x1)(x－x2)(a≠0)．3．二次函数的图像和性质a>0a<0图像定义域x∈R值域单调性在上递减，在上递增在上递增，在上递减奇偶性b＝0时为偶函数，b≠0时既不是奇函数也不是偶函数图像特点①对称轴：x＝－；②顶点：1．研究函数f(x)＝ax2＋bx＋c的性质，易忽视a的取值情况而盲目认为f(x)为二次函数．2．形如y＝xα(α∈R)才是幂函数，如y＝3x不是幂函数．[试一试]1．若f(x)既是幂函数又是二次函数，则f(x)可以是(　　)A．f(x)＝x2－1　　　　　　　 B．f(x)＝5x2C．f(x)＝－x2 D．f(x)＝x2答案：D2．已知函数f(x)＝ax2＋x＋5的图像在x轴上方，则a的取值范围是(　　)A.　　　　　　　 B.C. D.解析：选C　由题意知即得a>.1．函数y＝f(x)对称轴的判断方法(1)对于二次函数y＝f(x)，如果定义域内有不同两点x1，x2且f(x1)＝f(x2)，那么函数y＝f(x)的图像关于x＝对称．(2)二次函数y＝f(x)对定义域内所有x，都有f(a＋x)＝f(a－x)成立的充要条件是函数y＝f(x)的图像关于直线x＝a对称(a为常数)．2．与二次函数有关的不等式恒成立两个条件(1)ax2＋bx＋c>0，a≠0恒成立的充要条件是(2)ax2＋bx＋c<0，a≠0恒成立的充要条件是3．两种数学思想(1)数形结合是讨论二次函数问题的基本方法．特别是涉及二次方程、二次不等式的时候常常要结合图形寻找思路．(2)含字母系数的二次函数问题经常使用的方法是分类讨论．比如讨论二次函数的对称轴与给定区间的位置关系，讨论二次方程根的大小等．[练一练]如果函数f(x)＝x2＋(a＋2)x＋b(x∈[a，b])的图像关于直线x＝1对称，则函数f(x)的最小值为________．解析：由题意知得则f(x)＝x2－2x＋6＝(x－1)2＋5≥5.答案：5考点一幂函数的图像与性质1.幂函数y＝f(x)的图像过点(4,2)，则幂函数y＝f(x)的图像是(　　)解析：选C　令f(x)＝xα，则4α＝2，∴α＝，∴f(x)＝x.2.图中曲线是幂函数y＝xα在第一象限的图像．已知n取±2，±四个值，则相应于曲线C1，C2，C3，C4的α值依次为________．答案：2，，－，－23．设a＝，b＝，c＝，则a，b，c的大小关系是________．解析：∵y＝x (x>0)为增函数，∴a>c.∵y＝x(x∈R)为减函数，∴c>b，∴a>c>b.答案：a>c>b[类题通法]1．幂函数y＝xα的图像与性质由于α的值不同而比较复杂，一般从两个方面考查：(1)α的正负：α>0时，图像过原点和(1,1)，在第一象限的图像上升；α<0时，图像不过原点，在第一象限的图像下降．(2)曲线在第一象限的凹凸性：α>1时，曲线下凸；0<α<1时，曲线上凸；α<0时，曲线下凸．2．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像和性质是解题的关键．考点二求二次函数的解析式[典例]　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]　法一(利用一般式)：设f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)．由题意得解得∴所求二次函数为f(x)＝－4x2＋4x＋7.法二(利用顶点式)：设f(x)＝a(x－m)2＋n.∵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，∴n＝8.∴y＝f(x)＝a2＋8.∵f(2)＝－1，∴a2＋8＝－1，解得a＝－4，∴f(x)＝－42＋8＝－4x2＋4x＋7.法三(利用零点式)：由已知f(x)＋1＝0两根为x1＝2，x2＝－1，故可设f(x)＋1＝a(x－2)(x＋1)，即f(x)＝ax2－ax－2a－1.又函数有最大值ymax＝8，即＝8.解得a＝－4或a＝0(舍)．∴所求函数的解析式为f(x)＝－4x2＋4x＋7.[类题通法]求二次函数解析式的方法根据已知条件确定二次函数解析式，一般用待定系数法，规律如下： [针对训练]已知y＝f(x)为二次函数，且f(0)＝－5，f(－1)＝－4，f(2)＝－5，求此二次函数的解析式．解：设f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)，因为f(0)＝－5，f(－1)＝－4，f(2)＝－5，所以解得a＝，b＝－，c＝－5，故f(x)＝x2－x－5.考点三二次函数的图像与性质研究二次函数在闭区间上的最值解决的关键是考查对称轴与区间的关系，当含有参数时，要依据对称轴与区间的关系进行分类讨论.归纳起来常见的命题角度有：(1)轴定区间定求最值；(2)轴动区间定求最值；(3)轴定区间动求最值.角度一　轴定区间定求最值1．已知函数f(x)＝x2＋2ax＋3，x∈[－4,6](1)当a＝－2时，求f(x)的最值；(2)当a＝1时，求f(|x|)的单调区间．解：(1)当a＝－2时，f(x)＝x2－4x＋3＝(x－2)2－1，由于x∈[－4,6]，∴f(x)在[－4,2]上单调递减，在[2,6]上单调递增，∴f(x)的最小值是f(2)＝－1，又f(－4)＝35，f(6)＝15，故f(x)的最大值是35.(2)当a＝1时，f(x)＝x2＋2x＋3，∴f(|x|)＝x2＋2|x|＋3，此时定义域为x∈[－6,6]，且f(x)＝∴f(|x|)的单调递增区间是(0,6]，单调递减区间是[－6,0]．角度二　轴动区间定求最值2．已知函数f(x)＝－x2＋2ax＋1－a在x∈[0,1]时有最大值2，求a的值．解：函数f(x)＝－x2＋2ax＋1－a＝－(x－a)2＋a2－a＋1，对称轴方程为x＝a.(1)当a<0时，f(x)max＝f(0)＝1－a，∴1－a＝2，∴a＝－1.(2)当0≤a≤1时，f(x)max＝a2－a＋1，∴a2－a＋1＝2，∴a2－a－1＝0，∴a＝(舍)．(3)当a>1时，f(x)max＝f(1)＝a，∴a＝2.综上可知，a＝－1或a＝2.角度三　轴定区间动求最值3．设函数y＝x2－2x，x∈[－2，a]，若函数的最小值为g(a)，求g(a)．解：∵函数y＝x2－2x＝(x－1)2－1，∴对称轴为直线x＝1，∵x＝1不一定在区间[－2，a]内，∴应进行讨论．当－21时，函数在[－2,1]上单调递减，在[1，a]上单调递增，则当x＝1时，y取得最小值，即ymin＝－1.综上，g(a)＝[类题通法]影响二次函数在闭区间上的最大值与最小值的要素和求法：(1)最值与抛物线的开口方向、对称轴位置、闭区间三个要素有关．(2)常结合二次函数在该区间上的单调性或图像求解，在区间的端点或二次函数图像的顶点处取得最值．当开口方向或对称轴位置或区间不确定时要分情况讨论．1。