x1,x1+x2=1-a,所以f(x2)-f(x1)=a(x2-x1)( x1+x2+2) =(x2-x1)(3-a) >0,
所以f(x2) >f(x1).故选A.
解法二:(数形结合)如图2-48所示,
x2>x1,x1+x2=1-a,
x1x21a1(1,), 222故x1离对称轴近,因此f(x1)< f(x2).
2020年高考数学一轮复习《二次函数》
第 5 页 共 15 页
例2.42 已知函数f(x)x2axb(a,bR)的值域为[0,),若关于f(x)c的解集为(m,m6),则实数c的值为_____________. 解析 将二次不等式转化为二次方程求解.
x的不等式
由题意知f(x)x2axb的值域为[0,),得a24b0.不等式f(x)c
f(x)c0,即x2axbc0的解集为(m,m6),设方程x2axbc0的
x1x2a22两根为x1,x2,则,|x1x2|(x1x2)4x1x2a4b4c x1x2bc4c6,得c9.
评注 本题的关键在于将二次不等式转化为二次方程求解.即不等式x2axbc的解集为(m,m6)与方程x2axbc的实根x1,x2之间的联系,即|x1x2|6. 变式1 设aR,若x0时均有[(a1)x1](x2ax1)0,则a______.
解析 ①当a=1时,不等式可化为
-(x2-x-1)≥0,若x>0时均有x2-x-1≤0,由二次函数的图像知,显然不成立,所以a≠1. ②当a<1时,因为x>0,(a-1)x-1<0,且二次函数y=x2-ax-1的图像开口向上,所以不等式x2-ax-1≤0在x∈(0, +∞)上不能恒成立,所以a<1不成立. ③当a>1时,如图2-49所示,令f(x)= (a-1)x-1, g(x)=x2-ax-1,
两函数的图像均过定点(0,-1).要满足对任意的x≥0时.不等式[(a-1)x-1]( x2-ax-1)≥0成立,则一次函数y=(a-1)x-1与二次函数
1112
,所以有 (a1)-a1-1=0, a1,0)
332
整理得2a-3a=0,解得a=2,或a=0(舍去),综上可知,a=2.
y= x2-ax-1在x轴上有相同交点(
2020年高考数学一轮复习《二次函数》
第 6 页 共 15 页
变式2 (2012北京理14)已知f(x)m(x2m)(xm3),g(x)2x2,若同时满足条件:
①xR,f(x)0或g(x)0;②x(,4),f(x)g(x)0,则m的取值范围是________.
解析 对于条件①:因为g(x)=2x-2,得g(1)=0,当x≥1时,g(x)≥0,要使得对任意的x∈R,f(x)<0或g(x) <0,故当x≥1时,f(x)<0恒成立,则
m02m1,得4m0, m31(-,-4)对于条件②:x,f(x)g(x)<0,又当x∈(-∞,-4)时,g(x)<0, (-,-4)故x,使得f(x)>0.
(ⅰ)当2m=-m-3时,得m=-1,显然函数f(x)=-(x+2)2≤0,x∈(-∞,-4)不满足要求; (ⅱ)当2m<-m-3时,得m<-1,则-4>2m,即m<-2满足题意.
(ⅲ)当2m>-m-3时,得m>-1,则-m-3<-4,即m>1不满足m∈(-4,0). 综上,m的取值范围时(-4,-2).
题型21 二次方程axbxc0(a0)的实根分布及条件
思路提示 结合二次函数f(x)axbxc的图像分析实根分布,得到其限定条件,列出关于参数的不等式,从而解不等式求参数的范围.
例2.43 已知,是方程x2(2m1)x42m0的两个根,且2,求实数m的取值范围.
分析 根据二次方程根的分布结合图像求解.
解析 根据题意,如图2-10所示,对于f(x)x(2m1)x42m,由图像知
2222,得f(2)0,故f(2)22(2m1)242m0,解得m3,所以m的取值范围是(,3).
y2Oαβx图2-10
评注 利用图像法研究二次方程根的分布问题,会起到事半功倍的效果.
变式1 关于x的方程(1m)x2mx10的两个根,一个小于0,一个大于1.求实数m的取值范围.
解析 解法一: 由于方程(1-m2)x2+2mx-1=0的判别式
△=b2-4ac=4m2+4(1-m2)=4>0,又f(0)=-1<0,根据已知两根一个小于0,一个大于1可知,抛物线y=(1-m)x2+2mx-1开口向上,且f(1)<0,故
222020年高考数学一轮复习《二次函数》 第 7 页 共 15 页
21m0,得1m0. 2m2m0解法二: 原方程可化为[(1-m)x+1][ (1+m)x-1] =0,
解得,,因为m+1>m-1,且x1,x2一正一负,故有 1m1,得1m0.所以m的取值范围是(-1,0) 10m1变式2 已知二次函数f(x)x22bxc(b,cR)满足f(1)0,且关于
x的方程
f(x)xb0的两个实数根分别在区间(3,2)和(0,1)内,求实数b的取值范围. 解析 由题意知f(1)=1+2b+c=0,所以c=-1-2b.
记g(x)=f(x)+x+b=x2+(2b+1)x-b-1,则
g(3)bg(3)15b01515,得b,故实数b的取值范围是(,) 5757g(0)1b0g(1)b1例2.44 已知方程x32ax23bxc0(a,b,cR)的三个实根可分别作为一个椭圆、一个双曲线、一个抛物线的离心率,则ab的取值范围是( ).
221010,) C. (10,) D. [10,) ,) B. [33 解析 由方程x32ax23bxc0(a,b,cR)有三个实根x1,x,2x,3且满足
a3bc1,得c12a3b. 则20x11x,21x3,.1A. (x32ax23bx2a3b10, (*)
2由x1是方程的根,可知方程(*)可写成:(x1)[xmx(2a3b1)]0,展开并与
方程(*)对照系数可得m2a1.所以x2(2a1)x(2a3b1)0. 令f(x)x(2a1)x(2a3b1),2f(0)2a3b10,如图2-11,(a,b)所在
f(1)4a3b3010,).故选A. 322的区域如阴影部分所示,点A(1,),则ab的取值范围是(bA(-1,13)13Oa-12a+3b+1=04a+3b+3=0图2-11
变式1 设直线y2xm与y轴相交于点P,与曲线C:3xy3(x1)相交于Q,R,且|PQ|<|PR|,求
22|PR|的取值范围. |PQ|第 8 页 共 15 页
2020年高考数学一轮复习《二次函数》
解析 由y2xm223xy3022x4mxm30
,消去y得
由题意,方程x24mxm230有两根且均在(1,+∞)内,
(4m)24(m23)04m30,所以 22f(1)14mm30设
f(x)x24mxm2解得m>1且m≠2.
设Q,R的坐标分别为(xQ,yQ),(XR,YR),由|PQ|<|PR|有
xR2m3(m21),xQ2m3(m21),所以
1)2PRxR2m3(m1)4m1PQxQ2m3(m21)1123(12)23(12)mm.
4 <7+4.且1由m>1且m≠2,有1<123(12)m4≠7. 1123(12)m223(1743). 的取值范围是(1,7)∪(7,PQ
题型22 二次函数“动轴定区间”、“定轴动区间”问题
思路提示 根据二次函数图像,分析对称轴与区间的位置关系.
例2.45 函数f(x)x2ax3在区间[1,2]上是单调函数,则( ). A. a(,1) B. a(2,) C. [1,2) D. a(,1][2,) 分析 利用区间[1,2]在对称轴的左侧和右侧分别作图.
解析 作出函数在[1,2]上符合单调区间的图像,如图2-12(a),(b)所示的情况均满足要求.故选D.
2PR2020年高考数学一轮复习《二次函数》 第 9 页 共 15 页
yOOy1212xxx=a(b)x=a(a)图2-12
评注 在处理“动轴定区间”问题时,首先应确定不定量,即区间一定,然后根据题目要求分类讨论对称轴与区间的相对位置关系,求解参数的范围.
变式1 函数f(x)2x2kx3在[1,)上是增函数,求实数k的取值范围.
解析 作出函数f(x)在[-1, +∞)上符合单调递增的图像,如图2-50所示,那么对称轴x=≤-1,
得k≤-4,所以k的取值范围是(-∞,-4].
评注 通过本题,希望同学们了解“函数的单调区间是M”与“函数在区间N上是增函数”两个概念的不同,应该知道这两者间存在子集关系,即NM,由题意,此二次函数开口
,故应有[-1, +∞)[, +∞),所以≤-1,即k≤-4. 向上,故其单调区间为[, +∞)
例2.46 求函数f(x)x22ax1在[0,2]上的值域.
分析 解答本题可结合二次函数的图像及对称轴与区间的位置关系.
2解析 f(x)xyf(x)开口向上,对称轴xa. 2ax,抛物线1a0时,函数在区间[0,2]上为增函数,故yminf(0)1,ymaxf(2)34a,所以函数的值域为[1,34a]. (2) 当a2时,函数在区间[0,2]上为减函数,故yminf(2)34a,ymaxf(0)1,所以函数的值域为[34a,1].
(3) 当0a1时,函数在区间[0,a]上为减函数,在区间[a,2]上为增函数,故
(1) 当
yminf(a)(a21),ymaxf(2)34a,所以函数的值域为[(a21),34a]. (4) 当1a2时,函数在区间[0,a]上为减函数,在区间[a,2]上为增函数,故
yminf(a)(a21),ymaxf(0)1,所以函数的值域为[(a21),1].
评注 在求二次函数的最值时,要注意定义域是R还是区间[m,n],若是区间[m,n],最大(小)值不一定在对称轴处取得,而应该看对称轴是在区间[m,n]内还是在 区间的左
边或右边.在区间的某一边时,应该利用函数的单调性求解,最值不在对称轴处取得,而在区间的端点处取得.
变式1 已知函数f(x)4x4axa2a2在区间[0,2]上有最小值3,求实数a的值.
解析 函数f(x)=4x2-4ax+a2-2a+2=4(x-)2-2a+2,其图像开口向上,对称轴为x=. ① 当≤0,即a≤0时,函数在区间[0,2]上为增函数, 故f(x)min= f(0)= a2-2a+2, a2-2a+2=3,得a12,因为a≤0,所以
22a12
② 当2,即4时,对称轴为x=处于区间[0,2]内部,故函数的最小值在对称轴处取得,故f(x)min=
f()= -2a+2,由-2a+2=3,得a=-,又4,故舍去. ③ 当2,即a≥4时,函数在区间[0,2]上为减函数,
2020年高考数学一轮复习《二次函数》 第 10 页 共 15 页
④ 故f(x)min= f(2)= a2-10a+18,由a2-10a+18=3,得a510综上所述,满足条件的实数a的取值为
,又a≥4,所以
a510.a12或a510
.评注 由本题求解过程可知: 本题为已知二次函数在某区间上的的最值求系数问题,解这类题时一般要进行分类讨论,注意二次函数在各定区江山的最值只可能在区间两个端点处或对称轴处取得。若本题改为嘘选择题或填空题,根据以上结论,是否有更为将等的求解方法?请同学们相互交流、讨论.
例2.47 已知二次函数f(x)x22x3,若f(x)在[t,t1]上的最小值为g(t),求g(t)的表达式.
分析 本题考查“定轴动区间”问题,求给定的二次函数在动区间上的最值,利用数形结合及分类讨论思想求解.
解析 根据二次函数的解析式知x1为其对称轴,分析对称轴与区间的位置关系,如图2-13所示.
ytOx=1(a)t+1ytt+1ytt+1xOx=1(b)图2-13xOx=1(c)x(1) 当t1时,如图2-13(a)所示,g(t)f(t)t2t3;
2(2) 当t11,即t0时,如图2-13(b)所示,g(t)f(t1)t4;
2
(3) 当t1t1,即0t1时,如图2-13(c)所示,g(t)f(1)4.
t24(t0)因此g(t)4(0t1).
t22t3(t1)变式1 已知二次函数f(x)满足f(1x)f(1x),且f(0)0,f(1)1,若f(x)在区间[m,n]上的值域是[m,n],求m,n的值.
解析 因为二次函数f(1+x)= f(1-x),所以x=1为其对称轴方程.因为f(1)=1,所以
f(x)=a(x-1)2+1.又f(0)=0,所以a=-1,故f(x)=-x2+2x.
因为∈R,f(x)≤f(1)=1,即m变式2 已知函数f(x)x1的定义域为[a,b](ab),值域为[1,5],则在平面直角坐标系内,点(a,b)的运动轨迹与两坐标轴围成的图形面积为 A.8 B.6 C.4 D.2解析 依题意,当a=-2时,b∈[0,2];当b=2时,a∈[-2,0],则在平面直角坐标系aOb中,点(a,b)的运动轨迹与与两坐标轴围成的图形如图2-51所示,该图形的面积为2x2=4.故选C.
2020年高考数学一轮复习《二次函数》
第 11 页 共 15 页
2
最有效训练7(限时45分钟)
1.函数y2x26x3,x[1,1],则y的最小值是( ).
3 B. 3 C. 1 D.不存在 22.已知a,b,c成等比数列,则函数yax2bxc的图像
A. 与x轴的交点个数为( ). A. 0 B. 1 C. 2 D. 0或1
3. 函数y=x2+mx+1的图像关于直线x=1对称的充要条件是( ). A. m=-2 B. m=2 C. m=-1 D. m=1 4. 已知函数(x)=ax2+bx+c,且a>b>c,a+b+c=0,则( ). A. x(0,1),都有(x)>0 B. x(0,1),都有(x)<0 C. x0(0,1),都有(x0)=0 D. x0(0,1),都有(x0)>0
5. 已知点A(0,2),B(2,0),若点C在函数y=x2的图像上,则使得ABC的面积为2的点C的个数为( ). A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
2
6. 已知函数(x)=2x+(4-m)x+4-m,g(x)=mx,若对于任意实数x,(x)与g(x)的值至少有一个为正数,则实数m的取值范围是( ).
A. [-4,4] B. (-4,4) C. (-,4) D. (-,-4)
7. 若函数(x)=x2+(a+2)x+b(x[a,b])的图像关于直线x=1对称,则(x)max=________. 8. 关于x的方程2x2+ax-5-2a=0的两实根可分别作为一个椭圆与一个双曲线的离心率,则实数a的取值范围是________. 9. 当x[0,2]时,函数(x)=ax2+4(a-1)x-3在x=2时取得最大值,则a的取值范围是________.
c2a2的最小值为________. ac11.已知定义域为R的函数(x)满足((x)-x2+x)=(x)-x2+x. (1)若(2)=3,求(1),又若(0)=a,求(a);
(2)设有且仅有一个实数x0,使得(x0)=x0,求函数(x)的解析式.
112.已知二次函数(x)=x2+mx+1(xZ),且关于x的方程(x)=2在区间(-3,)内有两个不同的
2实根.
(1)求(x)的解析式;
(2)若x[1,t](t>1)时,总有(x-4)4x成立,求t的最大值.
10.已知二次函数(x)=ax2-x+c(xR)的值域为[0,+),则
2020年高考数学一轮复习《二次函数》
第 12 页 共 15 页
最有效训练题7
1.C 解析 函数y=2x2-6x+3的图像的对称轴为x=>1,所以函数y=2x2-6x+3在[-1,1]
上为单调递减函数,ymin=2-6+3=-1.故选C.
2.A 解析 a,b,c成等比数列,故 a,b,c均不为0,则函数y=ax2+bx+c为二次函数,
由b=ac得△=b2-4ac=-3 b2<0,故函数与x轴的交的个数为0个.故选A.
2
3.A 解析 函数y=x2+mx+1的图像的对称轴为x=-,且只有一条对称轴,所以-.即m=-2.
故选A.
4.B 解析 由f(x)= ax2+bx+c,且
f(1)= a+b+c=0,a>b>c,故a>0,c<0,因此函
数f(x)的图像如图2-52所示,所以函数f(x)在区间(0,1)上小于0,故选B.
5.A 解析 如图2-53所示,
AB22,SABC21ABd(C,AB),得d(C,AB)=2,设C点坐标为(x0,x20), 22x0x02222=22,得x0x02=2,x0x0即或
直线AB的方程为x+y-2=0,
2x0x02=-22或
,所以
2x0x04=02x0x0=0,因此存在4个x0,故点C的个数为4个.故
选A
6.C 解析 解法一: 取m=-4,则f(x)=2x2+8x+8=2(x+2)2,g(x)=-4x,当x≠2时,恒
有f(x)>0,
当x=2时,g(-2)=8>0,所以m=-4符合,于是排除B,D. 又取m=4,则f(x)=2x,g(x)=4x,在x=0时, f(0)= g(0)= 0, 所以m=4不合题意,于是排除A.故选C.
2020年高考数学一轮复习《二次函数》 第 13 页 共 15 页
解法二: 易知m=0时,恒有f(x)=2x2+4x+4=2(x+1)2+2>0,
当-40.2
当m≤-4时,f(x)=2x+(4-m)x+4-m=0的两个根x1<0, x2<0.所以x1≤x≤x2<0时,g(x)=mx>0(此时m,x均为负数). x1≤x或x>x2时,f(x) >0.所以m≤-4符合要求.综上所述,实数m的取值范围是(-∞,-4).故选C.
a21a47. 30 解析 由题意知2,解得b6,所以 ab2f(x)=x2-2x+6,x∈[-4,6],所以x=-4或6时,f(x)max=30
8. (-3,-) 解析 令f(x)=2x2+ax-5-2a,由条件知f(x)的两个零点x1,x2满足0< x1<1< x2,所
520f(0) ,以,即所以-3为二次函数,其对称轴为x=-,由题意得2.所以a的取值范2,或,解得a≥2aa围是[, +∞)10. 10 解析 因为二次函数f(x)=ax2-x+c(x∈R的值域为[0, +∞),所以
1,又14ac0ac4c2a2c2ca2a(ac)2(ac)2acacacacac222(ac)22(ac)14124(ac)28(ac)2,令a+c=t≥2=1,则原式=4t2+8t-2,在t∈[1,+∞)上单调递增,
所以当t=1时,取得最小值10.
11. 解析 (1)由题意f(f(x)-x2+x)= f(x)-x2+x,令x=2得f(f(2)-22+2)= f(2)-22+2,因为f(2)=3,
所以f(1)=1;令x=0得f(f(0))=f(0),又,f(0)=a,得f(a)=a.
(2) 由f(f(x)-x2+x)= f(x)-x2+x及有且仅有一个实根x0,使得f(x0)=x0,得f(x)-x2+x=x0,即f(x)= △=4-4x0=0,即x0=1,
x2-x+x0,再由f(x)=x有且仅有一个实根,即x2-x+x0=x有且仅有一个实根,得所以
f(x)= x2-x+1.
评注 本题中利用题设条件,得到f(x)= x2-x+x0,非常重要,同时利用f(x)=x有唯一解可得
到x0,求出f(x)的解析式.
12.解析 (1)记g(x)=f(x)-2,则g(x)=x2+mx-1,g(0)=-1<0,由方程f(x)=2在(-3,)内有两个
不同的实根,,得g(x)=0在(-3,)内有两个不同的实根,则g(3)93m1038,解得m11m2
,又m∈Z,故m=2, f(x)=x+2x+1 23g()104222020年高考数学一轮复习《二次函数》 第 14 页 共 15 页
(2)由f(x-4)≤4x知,(x-3)2≤4x, x2-10x+9≤0,得1≤x≤9.所以要使x∈[1,t]时,有(x-1)(x-9)≤0,因此,
1≤t≤9,t的最大值为9.
2020年高考数学一轮复习《二次函数》 第 15 页 共 15 页