(浙江專用)2021版新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二章 函數(shù)概念與基本初等函數(shù) 4 第4講 二次函數(shù)與冪函數(shù)教學(xué)案

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1、第4講 二次函數(shù)與冪函數(shù) 1.冪函數(shù) (1)定義:形如y=xα(α∈R)的函數(shù)稱為冪函數(shù),其中底數(shù)x是自變量,α為常數(shù).常見的五類冪函數(shù)為y=x,y=x2,y=x3,y=x,y=x-1. (2)圖象 (3)性質(zhì) ①冪函數(shù)在(0,+∞)上都有定義; ②當(dāng)α>0時(shí),冪函數(shù)的圖象都過點(diǎn)(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上單調(diào)遞增; ③當(dāng)α<0時(shí),冪函數(shù)的圖象都過點(diǎn)(1,1),且在(0,+∞)上單調(diào)遞減. 2.二次函數(shù) (1)二次函數(shù)解析式的三種形式 ①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0). ②頂點(diǎn)式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0). ③零點(diǎn)式

2、:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0). (2)二次函數(shù)的圖象和性質(zhì) 解析式 f(x)=ax2+bx+c(a>0) f(x)=ax2+bx+c(a<0) 圖象 定義域 (-∞,+∞) (-∞,+∞) 值域 單調(diào)性 在上單調(diào)遞減; 在上單調(diào)遞增 在上單調(diào)遞增; 在上單調(diào)遞減 對(duì)稱性 函數(shù)的圖象關(guān)于x=-對(duì)稱 [疑誤辨析] 判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”) (1)函數(shù)y=2x是冪函數(shù).(  ) (2)如果冪函數(shù)的圖象與坐標(biāo)軸相交,則交點(diǎn)一定是原點(diǎn).(  ) (3)當(dāng)n<0時(shí),冪函數(shù)y=xn是定義域上的減函數(shù).(  )

3、 (4)二次函數(shù)y=ax2+bx+c,x∈[a,b]的最值一定是.(  ) (5)二次函數(shù)y=ax2+bx+c,x∈R不可能是偶函數(shù).(  ) (6)在y=ax2+bx+c(a≠0)中,a決定了圖象的開口方向和在同一直角坐標(biāo)系中的開口大?。?  ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ [教材衍化] 1.(必修1P77圖象改編)如圖是①y=xa;②y=xb;③y=xc在第一象限的圖象,則a,b,c的大小關(guān)系為________. 解析:根據(jù)冪函數(shù)的性質(zhì)可知a<0,b>1,0

4、數(shù)g(x)=x2-2x(x∈[0,3])的值域?yàn)開_______. 解析:由g(x)=x2-2x=(x-1)2-1,x∈[0,3],得g(x) 在[0,1]上是減函數(shù),在[1,3]上是增函數(shù). 所以g(x)min=g(1)=-1,而g(0)=0,g(3)=3. 所以g(x)的值域?yàn)閇-1,3]. 答案:[-1,3] [易錯(cuò)糾偏] (1)二次函數(shù)圖象特征把握不準(zhǔn); (2)二次函數(shù)的單調(diào)性規(guī)律掌握不到位; (3)冪函數(shù)的圖象掌握不到位. 1.如圖,若a<0,b>0,則函數(shù)y=ax2+bx的大致圖象是________(填序號(hào)). 解析:由函數(shù)的解析式可知,圖象過點(diǎn)(0,0),

5、故④不正確.又a<0,b>0,所以二次函數(shù)圖象的對(duì)稱為x=->0,故③正確. 答案:③ 2.若函數(shù)y=mx2+x+2在[3,+∞)上是減函數(shù),則m的取值范圍是________. 解析:因?yàn)楹瘮?shù)y=mx2+x+2在[3,+∞)上是減函數(shù), 所以,即m≤-. 答案: 3.當(dāng)x∈(0,1)時(shí),函數(shù)y=xm的圖象在直線y=x的上方,則m的取值范圍是________. 答案:(-∞,1)       冪函數(shù)的圖象及性質(zhì) (1)冪函數(shù)y=f(x)的圖象過點(diǎn)(4,2),則冪函數(shù)y=f(x)的圖象是(  ) (2)若(a+1)<(3-2a),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_______

6、_. 【解析】 (1)設(shè)冪函數(shù)的解析式為y=xα, 因?yàn)閮绾瘮?shù)y=f(x)的圖象過點(diǎn)(4,2), 所以2=4α,解得α=. 所以y=,其定義域?yàn)閇0,+∞),且是增函數(shù), 當(dāng)0

7、函數(shù)y=xα在(0,+∞)上單調(diào)遞增,則α>0,若在(0,+∞)上單調(diào)遞減,則α<0.  1.已知冪函數(shù)f(x)=xm2-2m-3(m∈Z)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,并且f(x)在第一象限是單調(diào)遞減函數(shù),則m=________. 解析:因?yàn)閮绾瘮?shù)f(x)=xm2-2m-3(m∈Z)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱, 所以函數(shù)f(x)是偶函數(shù),所以m2-2m-3為偶數(shù),所以m2-2m為奇數(shù),又m2-2m<0,故m=1. 答案:1 2.當(dāng)0

8、的圖象,由此可知h(x)>g(x)>f(x). 答案:h(x)>g(x)>f(x)       求二次函數(shù)的解析式 已知二次函數(shù)f(x)滿足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,試確定此二次函數(shù)的解析式. 【解】 法一:(利用一般式) 設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0).由題意得 解得所以所求二次函數(shù)的解析式為f(x)=-4x2+4x+7. 法二:(利用頂點(diǎn)式) 設(shè)f(x)=a(x-m)2+n(a≠0). 因?yàn)閒(2)=f(-1), 所以拋物線的對(duì)稱軸為x==. 所以m=. 又根據(jù)題意函數(shù)有最大值8,所以n=8, 所以f(x)=a+8

9、. 因?yàn)閒(2)=-1,所以a+8=-1,解得a=-4,所以f(x)=-4+8=-4x2+4x+7. 法三:(利用零點(diǎn)式) 由已知f(x)+1=0的兩根為x1=2,x2=-1, 故可設(shè)f(x)+1=a(x-2)(x+1), 即f(x)=ax2-ax-2a-1. 又函數(shù)有最大值8,即=8. 解得a=-4或a=0(舍去), 所以所求函數(shù)的解析式為f(x)=-4x2+4x+7. 求二次函數(shù)解析式的方法 根據(jù)已知條件確定二次函數(shù)的解析式,一般用待定系數(shù)法,但所給條件不同選取的求解方法也不同,選擇規(guī)律如下:   1.若函數(shù)f(x)=(x+a)(bx+2a)(常數(shù)a,b∈

10、R)是偶函數(shù),且它的值域?yàn)?-∞,4],則該函數(shù)的解析式f(x)=________. 解析:由f(x)是偶函數(shù)知f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,所以-a=-,即b=-2,所以f(x)=-2x2+2a2,又f(x)的值域?yàn)?-∞,4],所以2a2=4,故f(x)=-2x2+4. 答案:-2x2+4 2.已知二次函數(shù)f(x)的圖象經(jīng)過點(diǎn)(4,3),它在x軸上截得的線段長(zhǎng)為2,并且對(duì)任意x∈R,都有f(2-x)=f(2+x),求f(x)的解析式. 解:因?yàn)閒(2+x)=f(2-x)對(duì)任意x∈R恒成立, 所以f(x)的對(duì)稱軸為x=2. 又因?yàn)閒(x)的圖象被x軸截得的線段長(zhǎng)為2, 所以f(x

11、)=0的兩根為1和3. 設(shè)f(x)的解析式為 f(x)=a(x-1)(x-3)(a≠0), 又f(x)的圖象過點(diǎn)(4,3), 所以3a=3,a=1, 所以所求f(x)的解析式為 f(x)=(x-1)(x-3), 即f(x)=x2-4x+3.       二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)(高頻考點(diǎn)) 高考對(duì)二次函數(shù)圖象與性質(zhì)進(jìn)行考查,多與其他知識(shí)結(jié)合,且常以選擇題形式出現(xiàn),屬中高檔題.主要命題角度有: (1)二次函數(shù)圖象的識(shí)別問題; (2)二次函數(shù)的單調(diào)性問題; (3)二次函數(shù)的最值問題. 角度一 二次函數(shù)圖象的識(shí)別問題 已知abc>0,則二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c

12、的圖象可能是(  ) 【解析】 A項(xiàng),因?yàn)閍<0,-<0,所以b<0. 又因?yàn)閍bc>0,所以c>0,而f(0)=c<0,故A錯(cuò). B項(xiàng),因?yàn)閍<0,->0,所以b>0. 又因?yàn)閍bc>0,所以c<0,而f(0)=c>0,故B錯(cuò). C項(xiàng),因?yàn)閍>0,-<0,所以b>0.又因?yàn)閍bc>0, 所以c>0,而f(0)=c<0,故C錯(cuò). D項(xiàng),因?yàn)閍>0,->0,所以b<0,因?yàn)閍bc>0, 所以c<0,而f(0)=c<0,故選D. 【答案】 D 角度二 二次函數(shù)的單調(diào)性問題 函數(shù)f(x)=ax2+(a-3)x+1在區(qū)間[-1,+∞)上是遞減的,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是____

13、____. 【解析】 當(dāng)a=0時(shí),f(x)=-3x+1在[-1,+∞)上遞減,滿足條件. 當(dāng)a≠0時(shí),f(x)的對(duì)稱軸為x=, 由f(x)在[-1,+∞)上遞減知 解得-3≤a<0. 綜上,a的取值范圍為[-3,0]. 【答案】 [-3,0] (變條件)若函數(shù)f(x)=ax2+(a-3)x+1的單調(diào)減區(qū)間是[-1,+∞),則a為何值? 解:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=ax2+(a-3)x+1的單調(diào)減區(qū)間為[-1,+∞),所以,解得a=-3. 角度三 二次函數(shù)的最值問題 已知函數(shù)f(x)=x2-2ax+1,x∈[-1,2]. (1)若a=1,求f(x)的最大值與最小值; (

14、2)f(x)的最小值記為g(a),求g(a)的解析式以及g(a)的最大值. 【解】 (1)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=x2-2x+1=(x-1)2,x∈[-1,2], 則當(dāng)x=1時(shí),f(x)的最小值為0,x=-1時(shí),f(x)的最大值為4. (2)f(x)=(x-a)2+1-a2,x∈[-1,2], 當(dāng)a<-1時(shí),f(x)的最小值為f(-1)=2+2a, 當(dāng)-1≤a≤2時(shí),f(x)的最小值為f(a)=1-a2, 當(dāng)a>2時(shí),f(x)的最小值為f(2)=5-4a, 則g(a)= 可知,g(a)在(-∞,0)上單調(diào)遞增,在(0,+∞)上單調(diào)遞減,g(a)的最大值為g(0)=1. (

15、1)確定二次函數(shù)圖象應(yīng)關(guān)注的三個(gè)要點(diǎn) 一是看二次項(xiàng)系數(shù)的符號(hào),它確定二次函數(shù)圖象的開口方向; 二是看對(duì)稱軸和最值,它確定二次函數(shù)圖象的具體位置; 三是看函數(shù)圖象上的一些特殊點(diǎn),如函數(shù)圖象與y軸的交點(diǎn)、與x軸的交點(diǎn),函數(shù)圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)等. 從這三個(gè)方面入手,能準(zhǔn)確地判斷出二次函數(shù)的圖象.反之,也可以從圖象中得到如上信息. (2)二次函數(shù)最值的求法 二次函數(shù)的區(qū)間最值問題一般有三種情況:①對(duì)稱軸和區(qū)間都是給定的;②對(duì)稱軸動(dòng),區(qū)間固定;③對(duì)稱軸定,區(qū)間變動(dòng).解決這類問題的思路是抓住“三點(diǎn)一軸”進(jìn)行數(shù)形結(jié)合,三點(diǎn)指的是區(qū)間兩個(gè)端點(diǎn)和中點(diǎn),一軸指的是對(duì)稱軸.具體方法是利用函數(shù)的單調(diào)性及

16、分類討論的思想求解. 對(duì)于②、③,通常要分對(duì)稱軸在區(qū)間內(nèi)、區(qū)間外兩大類情況進(jìn)行討論. 1.若函數(shù)f(x)=x2+ ax+b在區(qū)間[0, 1]上的最大值是M,最小值是m,則M-m(  ) A.與a有關(guān),且與b有關(guān) B.與a有關(guān),但與b無關(guān) C.與a無關(guān),且與b無關(guān) D.與a無關(guān),但與b有關(guān) 解析:選B.f(x)=-+b,①當(dāng)0≤-≤1時(shí),f(x)min=m=f=-+b,f(x)max=M=max{f(0),f(1)}=max{b,1+a+b},所以M-m=max與a有關(guān),與b無關(guān);②當(dāng)-<0時(shí),f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,所以M-m=f(1)-f(0)=1+a與a有關(guān),與b

17、無關(guān);③當(dāng)->1時(shí),f(x)在[0,1]上單調(diào)遞減,所以M-m=f(0)-f(1)=-1-a與a有關(guān),與b無關(guān).綜上所述,M-m與a有關(guān),但與b無關(guān),故選B. 2.若函數(shù)f(x)=ax2+20x+14(a>0)對(duì)任意實(shí)數(shù)t,在閉區(qū)間[t-1,t+1]上總存在兩實(shí)數(shù)x1,x2,使得|f(x1)-f(x2)|≥8成立,則實(shí)數(shù)a的最小值為________. 解析:因?yàn)閍>0,所以二次函數(shù)f(x)=ax2+20x+14的圖象開口向上. 在閉區(qū)間[t-1,t+1]上總存在兩實(shí)數(shù)x1,x2, 使得|f(x1)-f(x2)|≥8成立, 只需t=-時(shí)f(t+1)-f(t)≥8, 即a(t+1)

18、2+20(t+1)+14-(at2+20t+14)≥8, 即2at+a+20≥8,將t=-代入得a≥8. 所以a的最小值為8. 故答案為8. 答案:8       三個(gè)“二次”間的轉(zhuǎn)化 (2020·金華市東陽二中高三調(diào)研)已知二次函數(shù)f(x)=x2+ax+b(a,b∈R). (1)當(dāng)a=-6時(shí),函數(shù)f(x)的定義域和值域都是,求b的值; (2)當(dāng)a=-1時(shí)在區(qū)間[-1,1]上,y=f(x)的圖象恒在y=2x+2b-1的圖象上方,試確定實(shí)數(shù)b的范圍. 【解】 (1)當(dāng)a=-6時(shí),函數(shù)f(x)=x2-6x+b,函數(shù)對(duì)稱軸為x=3,故函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,3]上單調(diào)遞減,在

19、區(qū)間(3,+∞)上單調(diào)遞增. ①當(dāng)210時(shí),f(x)在區(qū)間[1,3]上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,且f(1)2x+2b-1對(duì)x∈[-1,1]恒成立, 化簡(jiǎn)得b

20、故b<-1. (1)二次函數(shù)、二次方程與二次不等式統(tǒng)稱三個(gè)“二次”,它們常結(jié)合在一起,而二次函數(shù)又是三個(gè)“二次”的核心,通過二次函數(shù)的圖象貫穿為一體.因此,解決此類問題首先采用轉(zhuǎn)化思想,把方程、不等式問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題.借助于函數(shù)思想研究方程、不等式(尤其是恒成立)問題是高考命題的熱點(diǎn). (2)由不等式恒成立求參數(shù)取值范圍的思路及關(guān)鍵 ①一般有兩個(gè)解題思路:一是分離參數(shù);二是不分離參數(shù). ②兩種思路都是將問題歸結(jié)為求函數(shù)的最值,至于用哪種方法,關(guān)鍵是看參數(shù)是否已分離.這兩個(gè)思路的依據(jù)是:a≥f(x)恒成立?a≥f(x)max,a≤f(x)恒成立?a≤f(x)min. [提醒] 

21、當(dāng)二次項(xiàng)系數(shù)a是否為0不明確時(shí),要分類討論. 1.(2020·寧波市余姚中學(xué)期中檢測(cè))設(shè)a<0,(3x2+a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立,則b-a的最大值為(  ) A.         B. C. D. 解析:選A.因?yàn)?3x2+a)(2x+b)≥0在(a,b)上恒成立, 所以3x2+a≥0,2x+b≥0或3x2+a≤0,2x+b≤0, ①若2x+b≥0在(a,b)上恒成立,則2a+b≥0,即b≥-2a>0,此時(shí)當(dāng)x=0時(shí),3x2+a=a≥0不成立, ②若2x+b≤0在(a,b)上恒成立,則2b+b≤0,即b≤0, 若3x2+a≤0在(a,b)上恒成立,

22、則3a2+a≤0,即-≤a≤0,故b-a的最大值為. 2.已知函數(shù)f(x)=x2-x+1,在區(qū)間[-1,1]上不等式f(x)>2x+m恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________. 解析:f(x)>2x+m等價(jià)于x2-x+1>2x+m,即x2-3x+1-m>0, 令g(x)=x2-3x+1-m, 要使g(x)=x2-3x+1-m>0在[-1,1]上恒成立, 只需使函數(shù)g(x)=x2-3x+1-m在[-1,1]上的最小值大于0即可. 因?yàn)間(x)=x2-3x+1-m在[-1,1]上單調(diào)遞減, 所以g(x)min=g(1)=-m-1. 由-m-1>0,得m<-1 . 因此滿足條件

23、的實(shí)數(shù)m的取值范圍是(-∞,-1). 答案:(-∞,-1) [基礎(chǔ)題組練] 1.已知冪函數(shù)f(x)=k·xα的圖象過點(diǎn),則k+α=(  ) A.    B.1    C.    D.2 解析:選C.因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=k·xα是冪函數(shù),所以k=1,又函數(shù)f(x)的圖象過點(diǎn),所以=,解得α=,則k+α=. 2.若冪函數(shù)f(x)=x(m,n∈N*,m,n互質(zhì))的圖象如圖所示,則(  ) A.m,n是奇數(shù),且<1 B.m是偶數(shù),n是奇數(shù),且>1 C.m是偶數(shù),n是奇數(shù),且<1 D.m是奇數(shù),n是偶數(shù),且>1 解析:選C.由圖知冪函數(shù)f(x)為偶函數(shù),且<1,排除B,D;當(dāng)

24、m,n是奇數(shù)時(shí),冪函數(shù)f(x)非偶函數(shù),排除A;選C. 3.若函數(shù)f(x)=x2+bx+c對(duì)任意的x∈R都有f(x-1)=f(3-x),則以下結(jié)論中正確的是(  ) A.f(0)

25、2)=f(4),所以f(0)

26、x)=x2-2x+1在區(qū)間[a,a+2]上的最小值為4,則a的取值集合為(  ) A.[-3,3] B.[-1,3] C.{-3,3} D.{-1,-3,3} 解析:選C.因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=x2-2x+1=(x-1)2,對(duì)稱軸為x=1,因?yàn)樵趨^(qū)間[a,a+2]上的最小值為4,所以當(dāng)1≤a時(shí),ymin=f(a)=(a-1)2=4,a=-1(舍去)或a=3,當(dāng)a+2≤1時(shí),即a≤-1,ymin=f(a+2)=(a+1)2=4,a=1(舍去)或a=-3,當(dāng)a<1

27、(x)=ax2+bx+c(a>0),g(x)=f(f(x)),若g(x)的值域?yàn)閇2,+∞),f(x)的值域?yàn)閇k,+∞),則實(shí)數(shù)k的最大值為(  ) A.0 B.1 C.2 D.4 解析:選C.設(shè)t=f(x),由題意可得g(x)=f(t)=at2+bt+c,t≥k, 函數(shù)y=at2+bt+c,t≥k的圖象為y=f(x)的圖象的部分,即有g(shù)(x)的值域?yàn)閒(x)的值域的子集, 即[2,+∞)?[k,+∞), 可得k≤2,即有k的最大值為2. 故選C. 7.已知冪函數(shù)f(x)=x-,若f(a+1)

28、x)=x-=(x>0),易知x∈(0,+∞)時(shí)為減函數(shù),又f(a+1)

29、|≤同時(shí)成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為________. 解析:由f(x)=+,考察g(x)=x2+h,當(dāng)h=0時(shí),有≤,≤同時(shí)成立;當(dāng)h=-時(shí),有≤,|g(-+1)|≤同時(shí)成立.所以-≤h≤0,即-≤≤0,解得-≤a≤-2或2≤a≤. 答案:[-,-2]∪[2,] 10.設(shè)函數(shù)f(x)=x2-1,對(duì)任意x∈,f-4m2f(x)≤f(x-1)+4f(m)恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________. 解析:依據(jù)題意,得-1-4m2(x2-1)≤(x-1)2-1+4(m2-1)在x∈上恒成立,即-4m2≤--+1在x∈上恒成立. 當(dāng)x=時(shí),函數(shù)y=--+1取得最小值-, 所以-4m2≤-

30、,即(3m2+1)(4m2-3)≥0, 解得m≤-或m≥. 答案:∪ 11.已知冪函數(shù)f(x)=(m2-5m+7)xm-1為偶函數(shù). (1)求f(x)的解析式; (2)若g(x)=f(x)-ax-3在[1,3]上不是單調(diào)函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 解:(1)由題意m2-5m+7=1,解得m=2或m=3, 若m=2,與f(x)是偶函數(shù)矛盾,舍去, 所以m=3,所以f(x)=x2. (2)g(x)=f(x)-ax-3=x2-ax-3,g(x)的對(duì)稱軸是x=, 若g(x)在[1,3]上不是單調(diào)函數(shù), 則1<<3,解得2

31、f(x)=x2+bx+c的圖象過點(diǎn)(-1,3),且關(guān)于直線x=1對(duì)稱. (1)求f(x)的解析式; (2)若m<3,求函數(shù)f(x)在區(qū)間[m,3]上的值域. 解:(1)因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=x2+bx+c的圖象過點(diǎn)(-1,3),且關(guān)于直線x=1對(duì)稱, 所以,解得b=-2,c=0, 所以f(x)=x2-2x. (2)當(dāng)1≤m<3時(shí),f(x)min=f(m)=m2-2m, f(x)max=f(3)=9-6=3, 所以f(x)的值域?yàn)閇m2-2m,3]; 當(dāng)-1≤m<1時(shí),f(x)min=f(1)=1-2=-1, f(x)max=f(-1)=1+2=3, 所以f(x)的值域?yàn)閇-1

32、,3]. 當(dāng)m<-1時(shí),f(x)min=f(1)=1-2=-1, f(x)max=f(m)=m2-2m, 所以f(x)的值域?yàn)閇-1,m2-2m]. [綜合題組練] 1.(2020·臺(tái)州質(zhì)檢)如圖是二次函數(shù)y=ax2+bx+c圖象的一部分,圖象過點(diǎn)A(-3,0),對(duì)稱軸為x=-1.給出下面四個(gè)結(jié)論:①b2>4ac;②2a-b=1;③a-b+c=0;④5a0,即b2>4ac,①正確;對(duì)稱軸為x=-1,即-=-1,2a-b

33、=0,②錯(cuò)誤;結(jié)合圖象,當(dāng)x=-1時(shí),y>0,即a-b+c>0,③錯(cuò)誤;由對(duì)稱軸為x=-1知,b=2a,又函數(shù)圖象開口向下,所以a<0,所以5a<2a,即5a

34、f(x)=(x-a2+2a2-x-3a2)=-a2; 當(dāng)x≥2a2時(shí),f(x)=(x-a2+x-2a2-3a2)=x-3a2. 綜上,函數(shù)f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2)在x≥0時(shí)的解析式等價(jià)于f(x)= 因此,根據(jù)奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱作出函數(shù)f(x)在R上的大致圖象如下, 觀察圖象可知,要使?x∈R,f(x-1)≤f(x),則需滿足2a2-(-4a2)≤1,解得-≤a≤. 3.已知函數(shù)f(x)=|x2+ax+b|在區(qū)間[0,c]內(nèi)的最大值為M(a,b∈R,c>0為常數(shù))且存在實(shí)數(shù)a,b,使得M取最小值2,則a+b+c=________. 解析:函數(shù)y=x

35、2+ax+b是二次函數(shù), 所以函數(shù)f(x)=|x2+ax+b|在區(qū)間[0,c]內(nèi)的最大值M在端點(diǎn)處或x=-處取得. 若在x=0處取得,則b=±2, 若在x=-處取得,則|b-|=2, 若在x=c處取得,則|c2+ac+b|=2. 若b=2,則|b-|≤2,|c2+ac+b|≤2, 解得a=0,c=0,符合要求, 若b=-2,則頂點(diǎn)處的函數(shù)值的絕對(duì)值大于2,不成立. 可得a+b+c=2.故答案為2. 答案:2 4.(2020·寧波市余姚中學(xué)高三期中)已知f(x)=x2-3x+4,若f(x)的定義域和值域都是[a,b],則a+b=________. 解析:因?yàn)閒(x)=x2-

36、3x+4=(x-2)2+1,所以x=2是函數(shù)的對(duì)稱軸,根據(jù)對(duì)稱軸進(jìn)行分類討論: ①當(dāng)b<2時(shí),函數(shù)在區(qū)間[a,b]上遞減,又因?yàn)橹涤蛞彩荹a,b],所以得方程組, 即,兩式相減得(a+b)(a-b)-3(a-b)=b-a,又因?yàn)閍≠b,所以a+b=, 由a2-3a+4=-a,得3a2-8a+=0,所以a=,所以b=,故舍去. ②當(dāng)a<2≤b時(shí),得f(2)=1=a,又因?yàn)閒(1)=<2,所以f(b)=b,得b2-3b+4=b,所以b=(舍)或b=4, 所以a+b=5. ③當(dāng)a≥2時(shí),函數(shù)在區(qū)間[a,b]上遞增,又因?yàn)橹涤蚴荹a,b],所以得方程組, 即a,b是方程x2-3x+4=x

37、的兩根,即a,b是方程3x2-16x+16=0的兩根,所以,但a≥2,故應(yīng)舍去.綜上得a+b=5. 答案:5 5.已知函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a>0,b∈R,c∈R). (1)若函數(shù)f(x)的最小值是f(-1)=0,且c=1, F(x)=求F(2)+F(-2)的值; (2)若a=1,c=0,且|f(x)|≤1在區(qū)間(0,1]上恒成立,試求b的取值范圍. 解:(1)由已知c=1,a-b+c=0,且-=-1, 解得a=1,b=2,所以f(x)=(x+1)2. 所以F(x)= 所以F(2)+F(-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8. (2)由題意知f(x)=x2

38、+bx,原命題等價(jià)于-1≤x2+bx≤1在(0,1]上恒成立, 即b≤-x且b≥--x在(0,1]上恒成立. 又當(dāng)x∈(0,1]時(shí),-x的最小值為0,--x的最大值為-2.所以-2≤b≤0.故b的取值范圍是[-2,0]. 6.(2020·寧波市余姚中學(xué)期中檢測(cè))已知函數(shù)f(x)=-x2+2bx+c,設(shè)函數(shù)g(x)=|f(x)|在區(qū)間[-1,1]上的最大值為M. (1)若b=2,試求出M; (2)若M≥k對(duì)任意的b、c恒成立,試求k的最大值. 解:(1)當(dāng)b=2時(shí),f(x)=-x2+4x+c在區(qū)間[-1,1]上是增函數(shù), 則M是g(-1)和g(1)中較大的一個(gè), 又g(-1)=|

39、-5+c|,g(1)=|3+c|, 則M=. (2)g(x)=|f(x)|=|-(x-b)2+b2+c|, (ⅰ)當(dāng)|b|>1時(shí),y=g(x)在區(qū)間[-1,1]上是單調(diào)函數(shù), 則M=max{g(-1),g(1)}, 而g(-1)=|-1-2b+c|,g(1)=|-1+2b+c|, 則2M≥g(-1)+g(1)≥|f(-1)-f(1)|=4|b|>4,可知M>2. (ⅱ)當(dāng)|b|≤1時(shí),函數(shù)y=g(x)的對(duì)稱軸x=b位于區(qū)間[-1,1]之內(nèi), 此時(shí)M=max{g(-1),g(1),g(b)}, 又g(b)=|b2+c|, ①當(dāng)-1≤b≤0時(shí),有f(1)≤f(-1)≤f(b), 則M=max{g(b),g(1)}≥(g(b)+g(1))≥|f(b)-f(1)|=(b-1)2≥; ②當(dāng)0. 綜上可知,對(duì)任意的b、c都有M≥. 而當(dāng)b=0,c=時(shí),g(x)=在區(qū)間[-1,1]上的最大值M=, 故M≥k對(duì)任意的b、c恒成立的k的最大值為. 18

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