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§2.4 二次函数与幂函数
1.二次函数
(1)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).
(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<0)
图象
定义域
(-∞,+∞)
(-∞,+∞)
值域
eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4ac-b2,4a),+∞))
eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(4ac-b2,4a)))
单调性
在x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(b,2a)))上单调递减;
在x∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a),+∞))上单调递增
在x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(b,2a)))上单调递增;
在x∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a),+∞))上单调递减
对称性
函数的图象关于x=-eq \f(b,2a)对称
2.幂函数
(1)定义:形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)幂函数的图象比较
(3)幂函数的性质比较
特征
函
数
性质
y=x
y=x2
y=x3
y=xeq \f(1,2)
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x∈R且x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y∈R且y≠0}
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
单调性
增
x∈[0,+∞)时,增;x∈(-∞,0]时,减
增
增
x∈(0,+∞) 时,减;x∈(-∞,0)时,减
1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)二次函数y=ax2+bx+c,x∈[a,b]的最值一定是eq \f(4ac-b2,4a). ( × )
(2)二次函数y=ax2+bx+c,x∈R,不可能是偶函数. ( × )
(3)幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0). ( × )
(4)当n>0时,幂函数y=xn是定义域上的增函数. ( × )
(5)若函数f(x)=(k2-1)x2+2x-3在(-∞,2)上单调递增,则k=±eq \f(\r(2),2). ( × )
(6)已知f(x)=x2-4x+5,x∈[0,3),则f(x)max=f(0)=5,f(x)min=f(3)=2. ( × )
2.(2013·重庆改编)eq \r(?3-a??a+6?)(-6≤a≤3)的最大值为________.
答案 eq \f(9,2)
解析 因为eq \r(?3-a??a+6?)=eq \r(18-3a-a2)
= eq \r(-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(3,2)))2+\f(81,4)),
所以当a=-eq \f(3,2)时,eq \r(?3-a??a+6?)的值最大,最大值为eq \f(9,2).
3.已知函数f(x)=x2-2ax+2a+4的值域为[1,+∞),则a的值为________
答案 -1或3
解析 由题意知最小值为2a+4-a2=1.
由2a+4-a2=1,解得a
4.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 y=x2-2x+3的对称轴为x=1.
当m<1时,y=f(x)在[0,m]上为减函数.
∴ymax=f(0)=3,ymin=f(m)=m2-2m
∴m=1,无解.
当1≤m≤2时,ymin=f(1)=12-2×1+3=2,
ymax=f(0)=3.
当m>2时,ymax=f(m)=m2-2m
∴m=0或m=2,无解.∴1≤m≤2.
5.若幂函数y=(m2-3m+3)xm2-m-2的图象不经过原点,则实数m的值为________
答案 1或2
解析 由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m2-3m+3=1,m2-m-2≤0)),解得m=1或2.
经检验m=1或2都适合.
题型一 二次函数的图象和性质
例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)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[-4,6]上是单调函数;
(3)当a=1时,求f(|x|)的单调区间.
思维启迪 对于(1)和(2)可根据对称轴与区间的关系直接求解,对于(3),应先将函数化为分段
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