新高考数学一轮复习课时跟踪检测(八)二次函数与幂函数(含解析)
展开课时跟踪检测(八) 二次函数与幂函数
一、基础练——练手感熟练度
1.已知幂函数f(x)=(m2-3m+3)xm+1为偶函数,则m=( )
A.1 B.2
C.1或2 D.3
解析:选A ∵函数f(x)为幂函数,∴m2-3m+3=1,即m2-3m+2=0,解得m=1或m=2.当m=1时,幂函数f(x)=x2为偶函数,满足条件;当m=2时,幂函数f(x)=x3为奇函数,不满足条件.故选A.
2.已知幂函数f(x)的图象过点,则函数g(x)=f(x)+的最小值为( )
A.1 B.2
C.4 D.6
解析:选A 设幂函数f(x)=xα.
∵f(x)的图象过点,∴2α=,解得α=-2.
∴函数f(x)=x-2,其中x≠0.
∴函数g(x)=f(x)+=+≥2 =1,
当且仅当x=±时,g(x)取得最小值1.
3.(多选)已知函数f(x)=x2-2x+2,关于f(x)的最大(小)值有如下结论,其中正确的是( )
A.f(x)在区间上的最小值为1
B.f(x)在区间上既有最小值,又有最大值
C.f(x)在区间上有最小值2,最大值5
D.当01时,f(x)在区间上的最小值为1
解析:选BCD 函数f(x)=x2-2x+2的图象开口向上,对称轴为直线x=1.在选项A中,因为f(x)在区间上单调递减,所以f(x)在上的最小值为f(0)=2,A错误;在选项B中,因为f(x)在上单调递减,在上单调递增,所以f(x)在上的最小值为f(1)=1,又因为f(-1)=5,f(2)=2,f(-1)>f(2),所以f(x)在上的最大值为f(-1)=5,B正确;在选项C中,因为f(x)在区间上单调递增,所以f(x)在区间上的最小值为f(2)=2,最大值为f(3)=5,C正确;在选项D中,当01时,f(x)在区间上单调递减,在上单调递增,所以f(x)在区间上的最小值为f(1)=1,D正确,故选B、C、D.
4.设a,b满足0 A.aa
5.一次函数y=ax+b与二次函数y=ax2+bx+c在同一坐标系中的图象大致是( )
解析:选C 若a>0,则一次函数y=ax+b为增函数,二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向上,故可排除A;若a<0,一次函数y=ax+b为减函数,二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,故可排除D;对于选项B,由直线可知a>0,b>0,从而-<0,而二次函数的对称轴在y轴的右侧,故可排除B.故选C.
6.已知函数f(x)=3x2-2(m+3)x+m+3的值域为[0,+∞),则实数m的取值范围为( )
A.{0,-3} B.[-3,0]
C.(-∞,-3]∪[0,+∞) D.{0,3}
解析:选A ∵函数f(x)=3x2-2(m+3)x+m+3的值域为[0,+∞),∴Δ=[-2(m+3)]2-4×3×(m+3)=0,解得m=-3或m=0,∴实数m的取值范围为{0,-3}.故选A.
7.已知二次函数f(x)满足f(x)=f(-4-x),f(0)=3,若x1,x2是f(x)的两个零点,且|x1-x2|=2.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若x>0,求g(x)=的最大值.
解:(1)∵二次函数满足f(x)=f(-4-x),
∴f(x)的图象的对称轴为直线x=-2,
∵x1,x2是f(x)的两个零点,且|x1-x2|=2,
∴或
设f(x)=a(x+3)(x+1)(a≠0).
由f(0)=3a=3得a=1,∴f(x)=x2+4x+3.
(2)由(1)得g(x)===(x>0),
∵x>0,∴≤=1-,当且仅当x=,即x=时等号成立.
∴g(x)的最大值是1-.
二、综合练——练思维敏锐度
1.幂函数y=x|m-1|与y=x3m-m2(m∈Z)在(0,+∞)上都是增函数,则满足条件的整数m的值为( )
A.0 B.1和2
C.2 D.0和3
解析:选C 由题意可得解得m=2,故选C.
2.若存在非零的实数a,使得f(x)=f(a-x)对定义域上任意的x恒成立,则函数f(x)可能是( )
A.f(x)=x2-2x+1 B.f(x)=x2-1
C.f(x)=2x D.f(x)=2x+1
解析:选A 由存在非零的实数a,使得f(x)=f(a-x)对定义域上任意的x恒成立,可得函数图象的对称轴为x=≠0,只有f(x)=x2-2x+1满足题意,故选A.
3.已知a,b,c∈R,函数f(x)=ax2+bx+c,若f(0)=f(4)>f(1),则( )
A.a>0,4a+b=0 B.a<0,4a+b=0
C.a>0,2a+b=0 D.a<0,2a+b=0
解析:选A 由f(0)=f(4),得f(x)=ax2+bx+c图象的对称轴为x=-=2,∴4a+b=0,又f(0)>f(1),f(4)>f(1),∴f(x)先减后增,于是a>0,故选A.
4.已知二次函数y=ax2+bx+1的图象的对称轴方程是x=1,并且过点P(-1,7),则a,b的值分别是( )
A.2,4 B.-2,4
C.2,-4 D.-2,-4
解析:选C ∵y=ax2+bx+1的图象的对称轴方程是x=1,∴- =1.①
又图象过点P(-1,7),
∴a-b+1=7,即a-b=6,②
联立①②解得a=2,b=-4,故选C.
5.(多选)已知函数f(x)=-x2+ax-在区间上的最大值是,则实数a的值为( )
A.3 B.-6
C.-2 D.
解析:选BD 函数f(x)=-x2+ax-=-2+(a2-a)的图象开口向下,对称轴方程为x=,
①当0≤≤1,即0≤a≤2时,
f(x)max=f=(a2-a),
则(a2-a)=,解得a=-2或a=3,
与0≤a≤2矛盾,不符合题意,舍去;
②当<0,即a<0时,f(x)在上单调递减,f(x)max=f(0)=-,即-=,解得a=-6,符合题意,B正确;
③当>1,即a>2时,f(x)在上单调递增,
f(x)max=f(1)=a-1,即a-1=,
解得a=,符合题意,D正确,故选B、D.
6.若幂函数y=x-1,y=xm与y=xn在第一象限内的图象如图所示,则m与n的取值情况为( )
A.-1
解析:易知函数y=x的定义域为[0,+∞),在定义域内为增函数,所以解得-1≤a<.
答案:
8.已知函数f(x)=x2+2ax+3,若y=f(x)在区间[-4,6]上是单调函数,则实数a的取值范围为__________________.
解析:由于函数f(x)的图象开口向上,对称轴是x=-a,
所以要使f(x)在[-4,6]上是单调函数,
应有-a≤-4或-a≥6,即a≤-6或a≥4.
答案:(-∞,-6]∪[4,+∞)
9.已知二次函数y=f(x)的顶点坐标为,且方程f(x)=0的两个实根之差等于7,则此二次函数的解析式是________________.
解析:设f(x)=a2+49(a≠0),
方程f(x)=0的两个实根分别为x1,x2,
则|x1-x2|=2=7,
所以a=-4,所以f(x)=-4x2-12x+40.
答案:f(x)=-4x2-12x+40
10.若关于x的不等式x2-4x-2-a>0在区间(1,4)内有解,则实数a的取值范围是________.
解析:不等式x2-4x-2-a>0在区间(1,4)内有解等价于a<(x2-4x-2)max,x∈(1,4).
令f(x)=x2-4x-2,x∈(1,4),
所以f(x)
11.已知函数f(x)=x2+ax+3-a,若x∈[-2,2],f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.
解:f(x)=2--a+3,令f(x)在[-2,2]上的最小值为g(a).
(1)当-<-2,即a>4时,g(a)=f(-2)=7-3a≥0,
∴a≤.又a>4,∴a不存在.
(2)当-2≤-≤2,即-4≤a≤4时,
g(a)=f=--a+3≥0,
∴-6≤a≤2.又-4≤a≤4,∴-4≤a≤2.
(3)当->2,即a<-4时,g(a)=f(2)=7+a≥0,∴a≥-7.
又a<-4,∴-7≤a<-4.
综上可知,a的取值范围为[-7,2].
12.已知a∈R,函数f(x)=x2-2ax+5.
(1)若a>1,且函数f(x)的定义域和值域均为[1,a],求实数a的值;
(2)若不等式x|f(x)-x2|≤1对x∈恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)因为f(x)=x2-2ax+5的图象的对称轴为x=a(a>1),
所以f(x)在[1,a]上为减函数,
所以f(x)的值域为[f(a),f(1)].
又已知值域为[1,a],
所以
解得a=2.
(2)由x|f(x)-x2|≤1,得-+≤a≤+.(*)
令=t,t∈[2,3],
则(*)可化为-t2+t≤a≤t2+t.
记g(t)=-t2+t=-2+,
则g(t)max=g=,所以a≥;
记h(t)=t2+t=2-,
则h(t)min=h(2)=7,所以a≤7,
综上所述,≤a≤7.
所以实数a的取值范围是.
三、自选练——练高考区分度
1.已知函数f(x)=-10sin2x-10sin x-,x∈的值域为,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:选B 由题意得f(x)=-10+2,x∈,令t=sin x,则f(x)=g(t)=-10(t+)2+2,令g(t)=-,得t=-1或t=0,由g(t)的图象,可知当-≤t≤0时,f(x)的值域为,所以-≤m≤0.故选B.
2.已知点(m,8)在幂函数f(x)=(m-1)xn的图象上,设a=f,b=f(ln π),c=f(2-),则a,b,c的大小关系为( )
A.a
A.[-, ] B.[1, ]
C.[2,3] D.[1,2]
解析:选B 由于f(x)=x2-2tx+1的图象的对称轴为x=t,又y=f(x)在(-∞,1]上是减函数,所以t≥1.
则在区间[0,t+1]上,f(x)max=f(0)=1,
f(x)min=f(t)=t2-2t2+1=-t2+1.
要使对任意的x1,x2∈[0,t+1],都有|f(x1)-f(x2)|≤2,
只需1-(-t2+1)≤2,解得-≤t≤.
又t≥1,所以1≤t≤.
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