高考数学二次函数复习测试
郭键
1.(人教A版第27页A组第6题)解析式、待定系数法
若
,且
,
,求
的值.
变式1:若二次函数
的图像的顶点坐标为
,与y轴的交点坐标为(0,11),则
A.
B.
C.
D.
变式2:若
的图像x=1对称,则c=_______.
变式3:若二次函数
的图像与x轴有两个不同的交点
、
,且
,试问该二次函数的图像由
的图像向上平移几个单位得到?
2.(北师大版第52页例2)图像特征
将函数
配方,确定其对称轴,顶点坐标,求出它的单调区间及最大值或最小值,并画出它的图像.
变式1:已知二次函数
,假如
(其中
),则
A.
B.
C.
D.
变式2:函数
对任意的x均有
,那么
、
、
的大小关系是
A.
B.
C.
D.
变式3:已知函数
的图像如右图所示,
请至少写出三个与系数a、b、c有关的正确命题_________.
3.(人教A版第43页B组第1题)单调性
已知函数
,
.
(1)求
,
的单调区间;(2) 求
,
的最小值.
变式1:已知函数
在区间
内单调递减,则a的取值范围是
A.
B.
C.
D.
变式2:已知函数
在区间( EQ \F(1,2) ,1)上为增函数,那么
的取值范围是_________.
变式3:已知函数
在
上是单调函数,求实数
的取值范围.
4.(人教A版第43页B组第1题)最值
已知函数
,
.
(1)求
,
的单调区间;(2) 求
,
的最小值.
变式1:已知函数
在区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是
A.
B.
C.
D.
变式2:若函数
的最大值为M,最小值为m,则M m的值等于________.
变式3:已知函数
在区间[0,2]上的最小值为3,求a的值.
5.(人教A版第43页A组第6题)奇偶性
已知函数
是定义在R上的奇函数,当
≥0时,
.画出函数
的图像,并求出函数的解析式.
变式1:若函数
是偶函数,则在区间
上
是
A.增函数 B.减函数 C.常数 D.可能是增函数,也可能是常数
变式2:若函数
是偶函数,则点
的坐标是________.
变式3:设
为实数,函数
,
.
( = 1 \* ROMAN I)讨论
的奇偶性;( = 2 \* ROMAN II)求
的最小值.
6.(北师大版第64页A组第9题)图像变换
已知
.
(1)画出函数的图象;(2)求函数的单调区间;(3)求函数的最大值和最小值.
变式1:指出函数
的单调区间.
变式2:已知函数
.
给下列命题:①
必是偶函数;
② 当
时,
的图像必关于直线x=1对称;
③ 若
,则
在区间[a,+∞
上是增函数;
④
有最大值
.
其中正确的序号是________.③
变式3:设函数
给出下列4个命题:
①当c=0时,
是奇函数;
②当b=0,c>0时,方程
只有一个实根;
③
的图象关于点(0,c)对称;
④方程
至多有两个实根.
上述命题中正确的序号为 .
7.(北师大版第54页A组第6题)值域
求二次函数
在下列定义域上的值域:
(1)定义域为
;(2) 定义域为
.
变式1:函数
的值域是
A.
B.
C.
D.
变式2:函数y=cos2x sinx的值域是__________.
变式3:已知二次函数 f (x) = a x 2 bx(a、b 为常数,且 a ≠ 0),满足条件 f (1 x) = f (1-x),且方程 f (x) = x 有等根.
(1)求 f (x) 的解析式;
(2)是否存在实数 m、n(m < n),使 f (x) 的定义域和值域分别为 [m,n] 和 [3m,3n],假如
存在,求出 m、n 的值,假如不存在,说明理由.
8.(北师大版第54页B组第5题)恒成立问题
当
具有什么关系时,二次函数
的函数值恒大于零?恒小于零?
变式1:已知函数 f (x) = lg (a x 2 2x 1) .
(I)若函数 f (x) 的定义域为 R,求实数 a 的取值范围;
(II)若函数 f (x) 的值域为 R,求实数 a 的取值范围.
变式2:已知函数
,若
时,有
恒成立,求
的取值范围.
变式3:若f (x) = x 2 bx c,不论 a、b 为何实数,恒有 f (sin a )≥0,f (2 cos b )≤0.
(I) 求证:b c = -1;
(II) 求证: c≥3;
(III) 若函数 f (sin a ) 的最大值为 8,求 b、c 的值.
9.(北师大版第54页B组第1题)根与系数关系
右图是二次函数
的图像,它与x轴交于点
和
,试确定
以及
,
的符号.
变式1:二次函数
与一次函数
在同一个直角坐标系的图像为
变式2:直线
与抛物线
中至少有一条相交,则m的取值范围是.
变式3:对于函数 f (x),若存在 x0 Î R,使 f (x0) = x0 成立,则称 x0 为 f (x) 的不动点.假如函数 f (x) = a x 2 bx 1(a > 0)有两个相异的不动点 x1、x2.
( = 1 \* ROMAN I)若 x1 < 1 < x2,且 f (x) 的图象关于直线 x = m 对称,求证m > EQ \F(1,2) ;
( = 2 \* ROMAN II)若 | x1 | < 2 且 | x1-x2 | = 2,求 b 的取值范围.
10.(北师大版第52页例3)应用
绿缘商店每月按出厂价每瓶3元购进一种饮料.根据以前的统计数据,若零售价定为每瓶4元,每月可销售400瓶;若每瓶售价每降低0.05元,则可多销售40瓶.在每月的进货量当月销售完的前提下,请你给该商店设计一个方安:销售价应定为多少元和从工厂购进多少瓶时,才可获得最大的利润?
变式1:在抛物线
与x轴所围成图形的内接矩形(一边在x轴上)中(如图),求周长最长的内接矩形两边之比,其中a是正实数.
变式2:某民营企业生产A,B两种产品,根据市场调查与猜测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图一;B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图二(注:利润和投资单位:万元)
(I)
分别将A、B两种产品的利润表示为投资的函数关系式;
(II) 该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A,B两种产品的生产,问:怎样分配这10万元投资,才能使企业获得最大利润?其最大利润约为多少元(精确到1万元)?
变式3:设a为实数,记函数
的最大值为g(a) .
(Ⅰ)求g(a);(Ⅱ)试求满足
的所有实数a.
二次函数答案
1.(人教A版第27页A组第6题)解析式、待定系数法
变式1: 解:由题意可知
,解得
,故选D.
变式2: 解:由题意可知
,解得b=0,∴
,解得c=2.
变式3:解:由题意可设所求二次函数的解析式为
,
展开得
,
∴
,
∴
,即
,解得
.
所以,该二次函数的图像是由
的图像向上平移 EQ \F(4,3) 单位得到的,它的解析式是
,即
.
2.(北师大版第52页例2)图像特征
变式1: 解:根据题意可知
,∴
,故选D.
变式2: 解:∵
,∴抛物线
的对称轴是
,
∴
即
,
∴
,∴
、
、
,
故有
,选C.
变式3: 解:观察函数图像可得:
① a>0(开口方向);② c=1(和y轴的交点);
③
(和x轴的交点);④
(
);
⑤
(判别式);⑥
(对称轴).
3.(人教A版第43页B组第1题)单调性
变式1: 解:函数
图像是开口向上的抛物线,其对称轴是
,
由已知函数在区间
内单调递减可知区间
应在直线
的左侧,
∴
,解得
,故选D.
变式2:解:函数
在区间( EQ \F(1,2) ,1)上为增函数,由于其图像(抛物线)开口向上,所以其对称轴
或与直线
重合或位于直线
的左侧,即应有
,解得
,
∴
,即
.
变式3:解:函数
的图像是开口向下的抛物线,经过坐标原点,对称轴是
,
∵ 已知函数在
上是单调函数,∴ 区间
应在直线
的左侧或右侧,
即有
或
,解得
或
.
4.(人教A版第43页B组第1题)最值
变式1: 解:作出函数
的图像,
开口向上,对称轴上x=1,顶点是(1,2),和y轴的交点是(0,3),
∴m的取值范围是
,故选C.
变式2: 解:函数有意义,应有
,解得
,
∴
Þ
Þ
,
∴ M=6,m=0,故M m=6.
变式3: 解:函数
的表达式可化为
.
① 当
,即
时,
有最小值
,依题意应有
,解得
,这个值与
相矛盾.
②当
,即
时,
是最小值,依题意应有
,解得
,又∵
,∴
为所求.
③当
,即
时,
是最小值,
依题意应有
,解得
,又∵
,∴
为所求.
综上所述,
或
.
5.(人教A版第43页A组第6题)奇偶性
变式1: 解:函数
是偶函数 Þ
Þ
,
当
时,
是常数;当
时,
,在区间
上
是增函数,故选D.
变式2:解:根据题意可知应有
且
,即
且
,∴点
的坐标是
.
变式3: 解:( = 1 \* ROMAN I)当
时,函数
,此时,
为偶函数;
当
时,
,
,
,
,此时
既不是奇函数,也不是偶函数.
( = 2 \* ROMAN II)( = 1 \* roman i)当
时,
,
若
,则函数
在
上单调递减,从而函数
在
上的最小值为
.
若
,则函数
在
上的最小值为
,且
.
( = 2 \* roman ii)当
时,函数
,
若
,则函数
在
上的最小值为
,且
,
若
,则函数
在
上单调递增,从而函数
在
上的最小值为
.
综上,当
时,函数
的最小值为
;
当
时,函数
的最小值为
;
当
时,函数
的最小值为
.
6.(北师大版第64页A组第9题)图像变换
变式1: 解:函数可转化为二次函数,作出函数图像,由图像可得单调区间.
当
时,
,
当
时,
.
作出函数图像,由图像可得单调区间.
在
和
上,函数是增函数;在
和
上,函数是减函数.
变式2: 解:若
则
,显然不是偶函数,所以①是不正确的;
若
则
,满足
,但
的图像不关于直线x=1对称,所以②是不正确的;
若
,则
,图像是开口向上的抛物线,其对称轴是
,∴
在区间[a,+∞
上是增函数,即③是正确的;
显然函数
没有最大值,所以④是不正确的.
变式3: 解:
,
(1)当c=0时,
,满足
,是奇函数,所以①是正确的;
(2)当b=0,c>0时,
,
方程
即
或
,
显然方程
无解;方程
的唯一解是
,所以② 是正确的;
(3)设
是函数
图像上的任一点,应有
,
而该点关于(0,c)对称的点是
,代入检验
即
,也即
,所以
也是函数
图像上的点,所以③是正确的;
(4)若
,则
,显然方程
有三个根,所以④ 是不正确的.
7.(北师大版第54页A组第6题)值域
变式1: 解:作出函数
的图象,轻易发现在
上是增函数,在
上是减函数,求出
,
,
,注重到函数定义不包含
,所以函数值域是
.
变式2:解:∵ y= cos2x sinx=-2sin2x sinx 1,令t= sinx Î [-1,1],
则y=-2t2 t 1,其中tÎ [-1,1],
∴y Î [-2, EQ \F(9,8) ],即原函数的值域是[-2, EQ \F(9,8) ].
变式3: 解:(I) ∵ f (1 x) = f (1-x),
∴ - EQ \F(b,2a) = 1,
又方程 f (x) = x 有等根 Û a x 2 (b-1) x = 0 有等根,
∴ △= (b-1) 2 = 0 Þ b = 1 Þ a = - EQ \F(1,2) ,
∴ f (x) = - EQ \F(1,2) x 2 x.
(II) ∵ f (x) 为开口向下的抛物线,对称轴为 x = 1,
1° 当 m≥1 时,f (x) 在 [m,n] 上是减函数,
∴ 3m = f (x)min = f (n) = - EQ \F(1,2) n 2 n (*),
3n = f (x)max = f (m) = - EQ \F(1,2) m 2 m,
两式相减得:3 (m-n) = - EQ \F(1,2) (n 2-m 2) (n-m),
∵ 1≤m < n,上式除以 m-n 得:m n = 8,
代入 (*) 化简得:n 2-8n 48 = 0 无实数解.
2° 当 n≤1 时,f (x) 在 [m,n] 上是增函数,
∴ 3m = f (x)min = f (m) = - EQ \F(1,2) m 2 m,
3n = f (x)max = f (n) = - EQ \F(1,2) n 2 n,
∴ m = -4,n = 0.
3° 当 m≤1≤n 时,对称轴 x = 1 Î [m,n],
∴ 3n = f (x)max = f (1) = EQ \F(1,2) Þ n = EQ \F(1,6) 与 n≥1 矛盾.
综合上述知,存在 m = -4、n = 0 满足条件.
8.(北师大版第54页B组第5题)恒成立问题
变式1: 解:(I) 函数 f (x) 的定义域为 R,即不等式a x 2 2x 1 > 0 的解集为 R,
∴应有 EQ \B\LC\{(\A\AL( a > 0, △= 4-4a < 0)) Þ a > 1,
∴ 实数 a 的取值范围是(1, ¥) .
(II) 函数 f (x) 的值域为 R,即a x 2 2x 1 能够取 (0, ¥) 的所有值.
1° 当 a = 0 时,a x 2 2x 1 = 2x 1满足要求;
2° 当 a ≠ 0 时,应有 EQ \B\LC\{(\A\AL( a > 0, △= 4-4a ≥0)) Þ 0 < a≤1.
∴ 实数 a 的取值范围是[0,1] .
变式2: 解法一:(转化为最值)
在
上恒成立,即
在
上恒成立.
⑴
,
;
⑵
,
.
综上所述
.
解法二:(运用根的分布)
⑴当
,即
时,应有
, 即
,
不存在;
⑵当
,即
时,应有
,
即
,
;
⑶当
,即
时,应有
,即
,
综上所述
.
变式3: 证实:(I) 依题意,f (sin EQ \F(p,2) ) = f (1)≥0,f (2 cos p) = f (1)≤0,
∴ f (1) = 0 Þ 1 b c = 0 Þ b c = -1,
(II) 由 (I) 得: f (x) = x 2-(c 1) x c (*)
∵ f (2 cos b )≤0 Þ (2 cos b ) 2-(c 1) (2 cos b ) c≤0
Þ (1 cos b ) [c-(2 cos b )]≥0,对任意 b 成立.
∵ 1 cos b ≥0 Þ c≥2 cos b ,
∴ c≥(2 cos b )max = 3.
(III) 由 (*) 得:f (sin a ) = sin 2a-(c 1) sin a c,
设 t = sin a ,则g(t) = f (sin a ) = t 2-(c 1) t c,-1≤t≤1,
这是一开口向上的抛物线,对称轴为 t = EQ \F(c 1,2) ,
由 (II) 知:t≥ EQ \F(3 1,2) = 2,
∴ g(t) 在 [-1,1] 上为减函数.
∴ g(t)max = g(-1) = 1 (c 1) c = 2c 2 = 8,
∴ c = 3
∴ b = -c-1 = -4.
9.(北师大版第54页B组第1题)根与系数关系
变式1: 解:二次函数
与一次函数图象
交于两点
、
,由二次函
数图象知
同号,而由
中一次函数图象知
异号,互相矛盾,故舍去
.
又由
知,当
时,
,此时与
中图形不符,当
时,
,与
中图形相符.
变式2: 解:原命题可变为:求方程
,
,
中至少有一个方程有实数解,而此命题的反面是:“三个方程均无实数解”,于是,从全体实数中除去三个方程均无实数解的
的值,即得所求.
解不等式组
得
,
故符合条件的
取值范围是
或
.
变式3: 解:(I) 由 f (x) 表达式得 m = - EQ \F(b,2a) ,
∵ g(x) = f (x)-x = a x 2 (b-1) x 1,a > 0,
由 x1,x2 是方程 f (x) = x的两相异根,且 x1 < 1 < x2,
∴ g(1) < 0 Þ a b < 0 Þ - EQ \F(b,a) > 1 Þ - EQ \F(b,2a) > EQ \F(1,2) ,即 m > EQ \F(1,2) .
(II) △= (b-1) 2-4a > 0 Þ (b-1) 2 > 4a,
x1 x2 = EQ \F(1-b,a) ,x1x2 = EQ \F(1,a) ,
∴ | x1-x2 | 2 = (x1 x2) 2-4x1x2 = ( EQ \F(1-b,a) ) 2- EQ \F(4,a) = 2 2,
∴ (b-1) 2 = 4a 4a 2 (*)
又 | x1-x2 | = 2,
∴ x1、x2 到 g(x) 对称轴 x = EQ \F(1-b,2a) 的距离都为1,
要 g(x) = 0 有一根属于 (-2,2),
则 g(x) 对称轴 x = EQ \F(1-b,2a) Î (-3,3),
∴ -3 < EQ \F(b-1,2a) < 3 Þ a > EQ \F(1,6) | b-1 |,
把代入 (*) 得:(b-1) 2 > EQ \F(2,3) | b-1 | EQ \F(1,9) (b-1) 2,
解得:b < EQ \F(1,4) 或 b > EQ \F(7,4) ,
∴ b 的取值范围是:(-¥, EQ \F(1,4) )∪( EQ \F(7,4) , ¥).
10.(北师大版第52页例3)应用
变式1: 解:设矩形ABCD在x轴上的边是BC,BC的长是x(0<x<a),
则B点的坐标为
,A点的坐标为
.
设矩形ABCD的周长为P,
则P=2
(0<x<a).
① 若a>2,则当x=2时,矩形的周长P有最大值,这时矩形两边的长分别为2和
,两边之比为8:
;
②若0 <a≤2,此时函数P=
无最大值,也就是说周长最大的内接矩形不存在.
综上所述,当a>2时,周长最大的内接矩形两边之比为8:
;当0 <a≤2时,周长最大的内接矩形不存在.
变式2: 解:(I) 依题意设 A、B 两种产品的利润表示为投资的函数关系式分别为
f (x) = kx,g(x) = m EQ \R(x) ,
由 f (1) = k = 0.25, g(4) = 2m = 2.5 Þ m = EQ \F(5,4) ,
∴ f (x) = EQ \F(1,4) x(x≥0),g(x) = EQ \F(5,4) EQ \R(x) .
(II) 设企业在 B 产品投资 x 万元,则在 A 产品投资 10-x 万元,
∴ 企业的利润 y = EQ \F(1,4) (10-x) EQ \F(5,4) EQ \R(x) = EQ \F(1,4) [-( EQ \R(x) - EQ \F(5,2) ) 2 EQ \F(65,4) ](0≤x≤10),
∴ EQ \R(x) = EQ \F(5,2) ,即 x = 6.25 万元时,企业获得最大利润 EQ \F(65,16) ≈4 万元.
答:在 A 产品投资 3.75 万元,在 B 产品投资 6.25 万元,企业获得最大利润约 4 万元.
变式3: 解:设
,要使
有意义,必须
且
,即
,
∵
,且
……①
∴
的取值范围是
.
由①得:
,
不妨设
,
.
(I)由题意知
即为函数
,
的最大值,
当
时,
,
,有
=2;
当
时,此时直线
是抛物线
的对称轴,
∴可分以下几种情况进行讨论:
(1)当
时,函数
,
的图象是开口向上的抛物线的一段,
由
知
在
上单调递增,故
;
(2)当
时,,函数
,
的图象是开口向下的抛物线的一段,
若
即
时,
,
若
即
时,
,
若
即
时,
.
综上所述,有
=
.
(II)若a>0,则 EQ \F(1,a) >0,此时g(a)=g( EQ \F(1,a) ) Û a 2= EQ \F(1,a) 2 Û a = EQ \F(1,a) Þa =1(舍去a=-1);
若- EQ \F(1,2) <a<0,则 EQ \F(1,a) <-2,此时g(a)=g( EQ \F(1,a) ) Û a 2= EQ \R(2) Þ a=-2 EQ \R(2) <- EQ \F(1,2) (舍去);
若- EQ \F( EQ \R(2) ,2) <a≤- EQ \F(1,2) ,则-2≤ EQ \F(1,a) <- EQ \R(2) ,
此时g(a)=g( EQ \F(1,a) ) Û -a- EQ \F(1,2a) = EQ \R(2) Þ a=- EQ \F( EQ \R(2) ,2) (舍去);
若- EQ \R(2) ≤a≤- EQ \F( EQ \R(2) ,2) ,则- EQ \R(2) ≤ EQ \F(1,a) ≤- EQ \F( EQ \R(2) ,2) ,
此时g(a)=g( EQ \F(1,a) ) Û EQ \R(2) = EQ \R(2) 恒成立;
若-2≤a<- EQ \R(2) ,则- EQ \F( EQ \R(2) ,2) < EQ \F(1,a) ≤- EQ \F(1,2) ,
此时g(a)=g( EQ \F(1,a) ) Û EQ \R(2) =-a- EQ \F(1,2a) Þ a=- EQ \F( EQ \R(2) ,2) (舍去);
若a<-2,则- EQ \F(1,2) < EQ \F(1,a) <0,
此时g(a)=g( EQ \F(1,a) ) Û EQ \R(2) = a 2Þ a=-2 EQ \R(2) >-2 (舍去) .
综上所述,满足
的所有实数a为:
或
.
|