高考数学专题二函数第练函数中的易错题练习创新
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二次函数常见易错题解析_二次函数易错题常见易错题解析二次函数是数学中的重要知识点,也是高中数学课程中常见的考点。
在解题过程中,往往容易出现一些易错的情况。
下面是二次函数常见易错题解析,希望帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。
易错点一:求解二次函数的零点时,难以正确计算平方根。
解析:在求解二次函数的零点时,往往需要计算平方根。
但是,由于平方根涉及到较为复杂的计算过程,容易出现计算错误的情况。
为了避免此类错误,我们可以注意以下几个方面:首先,注意根号内部的计算是否正确,特别是针对负数进行开平方根计算时,要注意虚数的概念;其次,在计算过程中可以采用分步骤进行计算,减少出错的可能性;最后,可以借助计算器等工具来进行计算,以提高准确性。
易错点二:对二次函数的图像特征理解不准确。
解析:二次函数的图像特征是学习和掌握二次函数的关键。
在解决二次函数相关问题时,往往需要根据图像特征进行分析和判断,但是很多同学对于图像的凹凸性、顶点位置等特征理解不准确,从而导致答案出错。
因此,在学习和掌握二次函数图像特征时,要注意以下几个方面:首先,要理解凹凸性的概念,搞清楚何时是凹、何时是凸;其次,要能够正确理解和计算顶点的坐标,特别是对于带有负号的情况,要仔细计算;最后,可以利用绘图工具进行练习,加深对图像特征的理解。
易错点三:对二次函数的平移、缩放等变换理解不准确。
解析:二次函数的平移、缩放等变换是解决二次函数相关题目的常见方法。
但是,很多同学对于变换的理解不准确,从而导致计算错误。
为了避免此类错误,我们可以注意以下几个方面:首先,要熟悉常见的变换规律,如平移、缩放等;其次,在计算过程中要仔细区分横坐标和纵坐标的变化情况;最后,可以通过绘图工具进行辅助,帮助理解变换的效果。
易错点四:对应用题中二次函数的建立和求解不准确。
解析:二次函数的应用是数学中的重要内容,也是考试中常见的题型。
但是,在应用题中,往往需要建立二次函数模型,并进行求解。
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图:在平面直角坐标系中,直线l :y=13x ﹣43与x 轴交于点A ,经过点A 的抛物线y=ax 2﹣3x+c 的对称轴是x=32. (1)求抛物线的解析式;(2)平移直线l 经过原点O ,得到直线m ,点P 是直线m 上任意一点,PB ⊥x 轴于点B ,PC ⊥y 轴于点C ,若点E 在线段OB 上,点F 在线段OC 的延长线上,连接PE ,PF ,且PE=3PF .求证:PE ⊥PF ;(3)若(2)中的点P 坐标为(6,2),点E 是x 轴上的点,点F 是y 轴上的点,当PE ⊥PF 时,抛物线上是否存在点Q ,使四边形PEQF 是矩形?如果存在,请求出点Q 的坐标,如果不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线的解析式为y=x 2﹣3x ﹣4;(2)证明见解析;(3)点Q 的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6).【解析】【分析】(1)先求得点A 的坐标,然后依据抛物线过点A ,对称轴是x=32列出关于a 、c 的方程组求解即可;(2)设P (3a ,a ),则PC=3a ,PB=a ,然后再证明∠FPC=∠EPB ,最后通过等量代换进行证明即可;(3)设E (a ,0),然后用含a 的式子表示BE 的长,从而可得到CF 的长,于是可得到点F 的坐标,然后依据中点坐标公式可得到22x x x x Q P F E ++=,22y y y y Q P F E ++=,从而可求得点Q 的坐标(用含a 的式子表示),最后,将点Q 的坐标代入抛物线的解析式求得a 的值即可.【详解】(1)当y=0时,140 33x-=,解得x=4,即A(4,0),抛物线过点A,对称轴是x=32,得161203322a ca-+=⎧⎪-⎨-=⎪⎩,解得14ac=⎧⎨=-⎩,抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4;(2)∵平移直线l经过原点O,得到直线m,∴直线m的解析式为y=13x.∵点P是直线1上任意一点,∴设P(3a,a),则PC=3a,PB=a.又∵PE=3PF,∴PC PBPF PE=.∴∠FPC=∠EPB.∵∠CPE+∠EPB=90°,∴∠FPC+∠CPE=90°,∴FP⊥PE.(3)如图所示,点E在点B的左侧时,设E(a,0),则BE=6﹣a.∵CF=3BE=18﹣3a,∴OF=20﹣3a.∴F(0,20﹣3a).∵PEQF为矩形,∴22x x x xQ P F E++=,22y y y yQ P F E++=,∴Q x+6=0+a,Q y+2=20﹣3a+0,∴Q x=a﹣6,Q y=18﹣3a.将点Q的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a﹣6)2﹣3(a﹣6)﹣4,解得:a=4或a=8(舍去).∴Q(﹣2,6).如下图所示:当点E 在点B 的右侧时,设E (a ,0),则BE=a ﹣6.∵CF=3BE=3a ﹣18,∴OF=3a ﹣20.∴F (0,20﹣3a ).∵PEQF 为矩形, ∴22x x x x Q P F E ++=,22y y y y Q P F E ++=, ∴Q x +6=0+a ,Q y +2=20﹣3a+0,∴Q x =a ﹣6,Q y =18﹣3a . 将点Q 的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a ﹣6)2﹣3(a ﹣6)﹣4,解得:a=8或a=4(舍去).∴Q (2,﹣6).综上所述,点Q 的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6).【点睛】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、待定系数法求二次函数的解析式、中点坐标公式,用含a 的式子表示点Q 的坐标是解题的关键.2.如图1,抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)与x 轴交于点A (﹣1,0)、B (4,0)两点,与y 轴交于点C ,且OC=3OA .点P 是抛物线上的一个动点,过点P 作PE ⊥x 轴于点E ,交直线BC 于点D ,连接PC .(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,当动点P 只在第一象限的抛物线上运动时,求过点P 作PF ⊥BC 于点F ,试问△PDF 的周长是否有最大值?如果有,请求出其最大值,如果没有,请说明理由. (3)当点P 在抛物线上运动时,将△CPD 沿直线CP 翻折,点D 的对应点为点Q ,试问,四边形CDPQ 是否成为菱形?如果能,请求出此时点P 的坐标,如果不能,请说明理由.【答案】(1) y=﹣234x +94x+3;(2) 有最大值,365;(3) 存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,此时点P 的坐标为(73,256)或(173,﹣253). 【解析】试题分析: (1)利用待定系数法求二次函数的解析式;(2)设P (m ,﹣34m 2+94m+3),△PFD 的周长为L ,再利用待定系数法求直线BC 的解析式为:y=﹣34x+3,表示PD=﹣2334m m +,证明△PFD ∽△BOC ,根据周长比等于对应边的比得:=PED PD BOC BC 的周长的周长,代入得:L=﹣95(m ﹣2)2+365,求L 的最大值即可; (3)如图3,当点Q 落在y 轴上时,四边形CDPQ 是菱形,根据翻折的性质知:CD=CQ ,PQ=PD ,∠PCQ=∠PCD ,又知Q 落在y 轴上时,则CQ ∥PD ,由四边相等:CD=DP=PQ=QC ,得四边形CDPQ 是菱形,表示P (n ,﹣23n 4 +94n+3),则D (n ,﹣34n+3),G (0,﹣34n+3),利用勾股定理表示PD 和CD 的长并列式可得结论. 试题解析:(1)由OC=3OA ,有C (0,3),将A (﹣1,0),B (4,0),C (0,3)代入y=ax 2+bx+c 中,得:016403a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:34943a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩, 故抛物线的解析式为:y=﹣234x +94x+3; (2)如图2,设P (m ,﹣34m 2+94m+3),△PFD 的周长为L , ∵直线BC 经过B (4,0),C (0,3),设直线BC 的解析式为:y=kx+b ,则403k b b +=⎧⎨=⎩解得:343k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ ∴直线BC 的解析式为:y=﹣34x+3, 则D (m ,﹣334m +),PD=﹣2334m m +, ∵PE ⊥x 轴,PE ∥OC ,∴∠BDE=∠BCO ,∵∠BDE=∠PDF ,∴∠PDF=∠BCO ,∵∠PFD=∠BOC=90°,∴△PFD ∽△BOC , ∴=PED PD BOC BC的周长的周长, 由(1)得:OC=3,OB=4,BC=5,故△BOC 的周长=12,∴2334125m m L -+=, 即L=﹣95(m ﹣2)2+365, ∴当m=2时,L 最大=365; (3)存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,如图3,当点Q 落在y 轴上时,四边形CDPQ 是菱形,理由是:由轴对称的性质知:CD=CQ ,PQ=PD ,∠PCQ=∠PCD ,当点Q 落在y 轴上时,CQ ∥PD ,∴∠PCQ=∠CPD ,∴∠PCD=∠CPD ,∴CD=PD ,∴CD=DP=PQ=QC ,∴四边形CDPQ 是菱形,过D 作DG ⊥y 轴于点G ,设P (n ,﹣234n +94n+3),则D (n ,﹣34n+3),G (0,﹣334n +), 在Rt △CGD 中,CD 2=CG 2+GD 2=[(﹣34n+3)﹣3]2+n 2=22516n ,而|PD|=|(﹣239344n n ++ 3n ++)﹣(﹣34n+3)|=|﹣234n +3n|, ∵PD=CD ,∴﹣235344n n n +=①, ﹣235344n n n +=-②, 解方程①得:n=73或0(不符合条件,舍去), 解方程②得:n=173或0(不符合条件,舍去), 当n=73时,P (73,256),如图3,当n=173时,P (173,﹣253),如图4,综上所述,存在这样的Q 点,使得四边形CDPQ 是菱形,此时点P 的坐标为(73,256)或(173,﹣253). 点睛: 本题是二次函数的综合题,考查了利用待定系数法求函数的解析式、菱形的性质和判定、三角形相似的性质和判定,将周长的最值问题转化为二次函数的最值问题,此类问题要熟练掌握利用解析式表示线段的长,并利用相似比或勾股定理列方程解决问题.3.已知如图,抛物线y =x 2+bx +c 过点A (3,0),B (1,0),交y 轴于点C ,点P 是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P作PD∥y 轴交直线AC于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;(3)△APD能否构成直角三角形?若能请直接写出点P坐标,若不能请说明理由;(4)在抛物线对称轴上是否存在点M使|MA﹣MC|最大?若存在请求出点M的坐标,若不存在请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)94;(3)点P(1,0)或(2,﹣1);(4)M(2,﹣3).【解析】试题分析:(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,解方程组得到b、c的值,即可得解;(2)求出点C的坐标,再利用待定系数法求出直线AC的解析式,再根据抛物线解析式设出点P的坐标,然后表示出PD的长度,再根据二次函数的最值问题解答;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,②求出抛物线顶点坐标,然后判断出点P为在抛物线顶点时,∠PAD是直角,分别写出点P的坐标即可;(4)根据抛物线的对称性可知MA=MB,再根据三角形的任意两边之差小于第三边可知点M为直线CB与对称轴交点时,|MA﹣MC|最大,然后利用待定系数法求出直线BC的解析式,再求解即可.试题解析:解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),∴93010b cb c++=⎧⎨++=⎩,解得43bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;(2)令x=0,则y=3,∴点C(0,3),则直线AC的解析式为y=﹣x+3,设点P(x,x2﹣4x+3).∵PD∥y轴,∴点D(x,﹣x+3),∴PD=(﹣x+3)﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x=﹣(x﹣32)2+94.∵a=﹣1<0,∴当x=32时,线段PD的长度有最大值94;(3)①∠APD是直角时,点P与点B重合,此时,点P(1,0),②∵y=x2﹣4x+3=(x ﹣2)2﹣1,∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣1).∵A(3,0),∴点P为在抛物线顶点时,∠PAD=45°+45°=90°,此时,点P(2,﹣1).综上所述:点P(1,0)或(2,﹣1)时,△APD能构成直角三角形;(4)由抛物线的对称性,对称轴垂直平分AB ,∴MA =MB ,由三角形的三边关系,|MA ﹣MC |<BC ,∴当M 、B 、C 三点共线时,|MA ﹣MC |最大,为BC 的长度,设直线BC 的解析式为y =kx +b (k ≠0),则03k b b +=⎧⎨=⎩,解得:33k b =-⎧⎨=⎩,∴直线BC 的解析式为y =﹣3x +3.∵抛物线y =x 2﹣4x +3的对称轴为直线x =2,∴当x =2时,y =﹣3×2+3=﹣3,∴点M (2,﹣3),即,抛物线对称轴上存在点M (2,﹣3),使|MA ﹣MC |最大.点睛:本题是二次函数综合题,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,二次函数的对称性以及顶点坐标的求解,(2)整理出PD 的表达式是解题的关键,(3)关键在于利用点的坐标特征作出判断,(4)根据抛物线的对称性和三角形的三边关系判断出点M 的位置是解题的关键.4.如图所示,抛物线2y ax bx c =++的顶点为()2,4M --,与x 轴交于A 、B 两点,且()6,0A -,与y 轴交于点C .()1求抛物线的函数解析式;()2求ABC 的面积;()3能否在抛物线第三象限的图象上找到一点P ,使APC 的面积最大?若能,请求出点P 的坐标;若不能,请说明理由.【答案】()1 2134y x x =+-;()212;()27334APC x S =-当时,有最大值,点P 的坐标是153,4P ⎛⎫--⎪⎝⎭. 【解析】【分析】(1)设顶点式并代入已知点()6,0A -即可;(2)令y=0,求出A 、B 和C 点坐标,运用三角形面积公式计算即可;(3)假设存在这样的点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点F ,线段PF 的长度即为两函数值之差,将APC 的面积计算拆分为APF CPF SS +即可.【详解】 ()1设此函数的解析式为2()y a x h k =++,∵函数图象顶点为()2,4M --,∴2(2)4y a x =+-,又∵函数图象经过点()6,0A -,∴20(62)4a =-+- 解得14a =, ∴此函数的解析式为21(2)44y x =+-,即2134y x x =+-; ()2∵点C 是函数2134y x x =+-的图象与y 轴的交点, ∴点C 的坐标是()0,3-,又当0y =时,有21304y x x =+-=, 解得16x =-,22x =,∴点B 的坐标是()2,0,则11831222ABC S AB OC =⋅=⨯⨯=; ()3假设存在这样的点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交AC 于点F .设(),0E x ,则21,34P x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,设直线AC 的解析式为y kx b =+,∵直线AC 过点()6,0A -,()0,3C -,∴603k b b -+=⎧⎨-=⎩, 解得123k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AC 的解析式为132y x =--, ∴点F 的坐标为1,32F x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 则221113332442PF x x x x x ⎛⎫=---+-=-- ⎪⎝⎭, ∴1122APC APF CPF S S S PF AE PF OE =+=⋅+⋅ 2221113393276(3)22424244PF OA x x x x x ⎛⎫=⋅=--⨯=--=-++ ⎪⎝⎭, ∴当3x =-时,APC S 有最大值274, 此时点P 的坐标是153,4P ⎛⎫--⎪⎝⎭. 【点睛】 本题第3问中将所求三角形拆分为两个小三角形进行求解,从而将面积最大的问题转化为PF 最大进行理解.5.对于二次函数 y=ax 2+(b+1)x+(b ﹣1),若存在实数 x 0,使得当 x=x 0,函数 y=x 0,则称x 0 为该函数的“不变值”.(1)当 a=1,b=﹣2 时,求该函数的“不变值”;(2)对任意实数 b ,函数 y 恒有两个相异的“不变值”,求 a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,若该图象上 A 、B 两点的横坐标是该函数的“不变值”,且 A 、B 两点关于直线 y=kx-2a+3 对称,求 b 的最小值.【答案】(1)-1,3;(2)0<a<1;(3)-98【解析】【分析】(1)先确定二次函数解析式为y=x 2-x-3,根据x o 是函数y 的一个不动点的定义,把(x o ,x o )代入得x 02-x 0-3=x o ,然后解此一元二次方程即可;(2)根据x o 是函数y 的一个不动点的定义得到ax o 2+(b+1)x o +(b-1)=x o ,整理得ax 02+bx o +(b-1)=0,则根据判别式的意义得到△=b 2-4a (b-1)>0,即b 2-4ab+4a>0,把b 2-4ab+4a 看作b 的二次函数,由于对任意实数b ,b 2-4ab+4a>0成立,则(4a )2-4.4a<0,然后解此不等式即可.(3)(利用两点关于直线对称的两个结论,一是中点在已知直线上,二是两点连线和已知直线垂直.找到a ,b 之间的关系式,整理后在利用基本不等式求解可得.【详解】解:(1)当a=1,b=-2时,二次函数解析式为y=x 2-x-3,把(x o ,x o )代入得x 02-x 0-3=x o ,解得x o =-1或x o =3,所以函数y 的不动点为-1和3;(2)因为y=x o ,所以ax o 2+(b+1)x o +(b-1)=x o ,即ax 02+bx o +(b-1)=0,因为函数y 恒有两个相异的不动点,所以此方程有两个不相等的实数解,所以△=b 2-4a (b-1)>0,即b 2-4ab+4a>0,而对任意实数b ,b 2-4ab+4a>0成立,所以(4a )2-4.4a<0,解得0<a<1.(3)设A (x 1,x 1),B (x 2,x 2),则x 1+x 2b a =-A ,B 的中点的坐标为(1212,22x x x x ++ ),即M (,22b b a a-- ) A 、B 两点关于直线y=kx-2a+3对称,又∵A ,B 在直线y=x 上,∴k=-1,A ,B 的中点M 在直线y=kx-2a+3上. ∴b a -=b a-2a+3 得:b=2a 2-3a 所以当且仅当a=34 时,b 有最小值-98【点睛】 本题是在新定义下对函数知识的综合考查,是一道好题.关于两点关于直线对称的问题,有两个结论同时存在,一是中点在已知直线上,二是两点连线和已知直线垂直.6.已知抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-.(1)求证:该抛物线与x 轴总有交点;(2)若该抛物线与x 轴有一个交点的横坐标大于3且小于5,求m 的取值范围;(3)设抛物线2(5)6y x m x m =-+-+-与y 轴交于点M ,若抛物线与x 轴的一个交点关于直线y x =-的对称点恰好是点M ,求m 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)1?<?m?3<;(3)56m m ==或【解析】【分析】(1)本题需先根据判别式解出无论m 为任何实数都不小于零,再判断出物线与x 轴总有交点.(2)根据公式法解方程,利用已有的条件,就能确定出m 的取值范围,即可得到结果. (3)根据抛物线y=-x 2+(5-m )x+6-m ,求出与y 轴的交点M 的坐标,再确定抛物线与x 轴的两个交点关于直线y=-x 的对称点的坐标,列方程可得结论.【详解】(1)证明:∵()()()222454670b ac m m m ∆=-=-+-=-≥∴抛物线与x 轴总有交点.(2)解:由(1)()27m ∆=-,根据求根公式可知, 方程的两根为:2572m m x ()-±-=- 即1216x x m =-=-+, 由题意,有 3<-m 6<5+1<?m 3∴<(3)解:令 x = 0, y =6m -+∴ M (0,6m -+)由(2)可知抛物线与x 轴的交点为(-1,0)和(6m -+,0),它们关于直线y x =-的对称点分别为(0 , 1)和(0, 6m -),由题意,可得:6166m m m 或-+=-+=-56m m ∴==或【点睛】本题考查对抛物线与x 轴的交点,解一元一次方程,解一元一次不等式,根的判别式,对称等,解题关键是熟练理解和掌握以上性质,并能综合运用这些性质进行计算.7.如图①,已知抛物线y=ax 2+bx+c 的图像经过点A (0,3)、B (1,0),其对称轴为直线l :x=2,过点A 作AC ∥x 轴交抛物线于点C ,∠AOB 的平分线交线段AC 于点E ,点P 是抛物线上的一个动点,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P 在直线OE 下方的抛物线上,连结PE 、PO ,当m 为何值时,四边形AOPE 面积最大,并求出其最大值;(3)如图②,F 是抛物线的对称轴l 上的一点,在抛物线上是否存在点P 使△POF 成为以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2-4x+3.(2)当m=52时,四边形AOPE面积最大,最大值为758.(3)P点的坐标为:P1(3+5,152-),P2(352,1+52),P3(5+52,1+52),P4(55-,152-).【解析】分析:(1)利用对称性可得点D的坐标,利用交点式可得抛物线的解析式;(2)设P(m,m2-4m+3),根据OE的解析式表示点G的坐标,表示PG的长,根据面积和可得四边形AOPE的面积,利用配方法可得其最大值;(3)存在四种情况:如图3,作辅助线,构建全等三角形,证明△OMP≌△PNF,根据OM=PN列方程可得点P 的坐标;同理可得其他图形中点P的坐标.详解:(1)如图1,设抛物线与x轴的另一个交点为D,由对称性得:D(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x-1)(x-3),把A(0,3)代入得:3=3a,a=1,∴抛物线的解析式;y=x2-4x+3;(2)如图2,设P(m,m2-4m+3),∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,∴∠AOE=45°,∴△AOE是等腰直角三角形,∴AE=OA=3,∴E (3,3),易得OE 的解析式为:y=x ,过P 作PG ∥y 轴,交OE 于点G ,∴G (m ,m ),∴PG=m-(m 2-4m+3)=-m 2+5m-3,∴S 四边形AOPE =S △AOE +S △POE , =12×3×3+12PG•AE , =92+12×3×(-m 2+5m-3), =-32m 2+152m , =32(m-52)2+758, ∵-32<0, ∴当m=52时,S 有最大值是758; (3)如图3,过P 作MN ⊥y 轴,交y 轴于M ,交l 于N ,∵△OPF 是等腰直角三角形,且OP=PF ,易得△OMP ≌△PNF ,∴OM=PN ,∵P (m ,m 2-4m+3),则-m 2+4m-3=2-m ,解得:5+555- ∴P 5+51+555-152); 如图4,过P 作MN ⊥x 轴于N ,过F 作FM ⊥MN 于M ,同理得△ONP≌△PMF,∴PN=FM,则-m2+4m-3=m-2,解得:3+535;P3+5152-35,1+5综上所述,点P的坐标是:(52,1+52)或(552-,1523+515-35,1+5).点睛:本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的综合应用,相似三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,解第(2)问时需要运用配方法,解第(3)问时需要运用分类讨论思想和方程的思想解决问题.8.已知二次函数的图象以A(﹣1,4)为顶点,且过点B(2,﹣5)(1)求该函数的关系式;(2)求该函数图象与坐标轴的交点坐标;(3)将该函数图象向右平移,当图象经过原点时,A、B两点随图象移至A′、B′,求△O A′B′的面积.【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)抛物线与x轴的交点为:(﹣3,0),(1,0)(3)15.【解析】【分析】(1)已知了抛物线的顶点坐标,可用顶点式设该二次函数的解析式,然后将B 点坐标代入,即可求出二次函数的解析式;(2)根据函数解析式,令x=0,可求得抛物线与y轴的交点坐标;令y=0,可求得抛物线与x轴交点坐标;(3)由(2)可知:抛物线与x轴的交点分别在原点两侧,由此可求出当抛物线与x轴负半轴的交点平移到原点时,抛物线平移的单位,由此可求出A′、B′的坐标.由于△OA′B′不规则,可用面积割补法求出△OA′B′的面积.【详解】(1)设抛物线顶点式y=a(x+1)2+4,将B(2,﹣5)代入得:a=﹣1,∴该函数的解析式为:y=﹣(x+1)2+4=﹣x2﹣2x+3;(2)令x=0,得y=3,因此抛物线与y轴的交点为:(0,3),令y=0,﹣x2﹣2x+3=0,解得:x1=﹣3,x2=1,即抛物线与x轴的交点为:(﹣3,0),(1,0);(3)设抛物线与x轴的交点为M、N(M在N的左侧),由(2)知:M(﹣3,0),N(1,0),当函数图象向右平移经过原点时,M与O重合,因此抛物线向右平移了3个单位,故A'(2,4),B'(5,﹣5),∴S△OA′B′=12×(2+5)×9﹣12×2×4﹣12×5×5=15.【点睛】本题考查了用待定系数法求抛物线解析式、函数图象与坐标轴交点、图形面积的求法等知识.熟练掌握待定系数法、函数图象与坐标轴的交点的求解方法、不规则图形的面积的求解方法等是解题的关键.9.如图1,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,过点B的直线y=kx+23分别与y轴及抛物线交于点C,D.(1)求直线和抛物线的表达式;(2)动点P从点O出发,在x轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,△PDC为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t的值;(3)如图2,将直线BD沿y轴向下平移4个单位后,与x轴,y轴分别交于E,F两点,在抛物线的对称轴上是否存在点M,在直线EF上是否存在点N,使DM+MN的值最小?若存在,求出其最小值及点M,N的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为:y=228233x x +-,BD 解析式为y=﹣2233x +;(2)t 的值为4915129±、233.(3)N 点坐标为(﹣2,﹣2),M 点坐标为(﹣32,﹣54),213 【解析】分析:(1)利用待定系数法求解可得;(2)先求得点D 的坐标,过点D 分别作DE ⊥x 轴、DF ⊥y 轴,分P 1D ⊥P 1C 、P 2D ⊥DC 、P 3C ⊥DC 三种情况,利用相似三角形的性质逐一求解可得;(3)通过作对称点,将折线转化成两点间距离,应用两点之间线段最短.详解:(1)把A (﹣4,0),B (1,0)代入y=ax 2+2x+c ,得168020a c a c -+=⎧⎨++=⎩, 解得:2383a c ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴抛物线解析式为:y=228233x x +-, ∵过点B 的直线y=kx+23, ∴代入(1,0),得:k=﹣23, ∴BD 解析式为y=﹣2233x +; (2)由2282332233y x x y x ﹣⎧=+-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得交点坐标为D (﹣5,4), 如图1,过D 作DE ⊥x 轴于点E ,作DF ⊥y 轴于点F ,当P1D⊥P1C时,△P1DC为直角三角形,则△DEP1∽△P1OC,∴DEPO =PEOC,即4t=523t-,解得15129±,当P2D⊥DC于点D时,△P2DC为直角三角形由△P2DB∽△DEB得DBEB=2P BDB,52=526,解得:t=233;当P3C⊥DC时,△DFC∽△COP3,∴DFOC =3CFP O,即523=103t,解得:t=49,∴t的值为4915129±、233.(3)由已知直线EF解析式为:y=﹣23x﹣103,在抛物线上取点D的对称点D′,过点D′作D′N⊥EF于点N,交抛物线对称轴于点M过点N 作NH ⊥DD′于点H ,此时,DM+MN=D′N 最小.则△EOF ∽△NHD′设点N 坐标为(a ,﹣21033a -), ∴OE NH =OF HD ',即52104()33a ---=1032a -, 解得:a=﹣2,则N 点坐标为(﹣2,﹣2),求得直线ND′的解析式为y=32x+1, 当x=﹣32时,y=﹣54, ∴M 点坐标为(﹣32,﹣54), 此时,DM+MN 的值最小为22D H NH '+=2246+=213.点睛:本题是二次函数和几何问题综合题,应用了二次函数性质以及转化的数学思想、分类讨论思想.解题时注意数形结合.10.如图,已知抛物线2y ax bx c =++(a≠0)经过A (﹣1,0)、B (3,0)、C (0,﹣3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P 是直线l 上的一个动点,当点P 到点A 、点B 的距离之和最短时,求点P 的坐标;(3)点M 也是直线l 上的动点,且△MAC 为等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点M 的坐标.【答案】(1)223y x x =--;(2)P (1,0);(3).【解析】试题分析:(1)直接将A 、B 、C 三点坐标代入抛物线的解析式中求出待定系数即可; (2)由图知:A .B 点关于抛物线的对称轴对称,那么根据抛物线的对称性以及两点之间线段最短可知,直线l 与x 轴的交点,即为符合条件的P 点;(3)由于△MAC 的腰和底没有明确,因此要分三种情况来讨论:①MA=AC 、②MA=MC 、③AC=MC ;可先设出M 点的坐标,然后用M 点纵坐标表示△MAC 的三边长,再按上面的三种情况列式求解.试题解析:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)、C (0,﹣3)代入抛物线2y ax bx c=++中,得:0{9303a b c a b c c -+=++==-,解得:1{23a b c ==-=-,故抛物线的解析式:223y x x =--.(2)当P 点在x 轴上,P ,A ,B 三点在一条直线上时,点P 到点A 、点B 的距离之和最短,此时x=2b a -=1,故P (1,0); (3)如图所示:抛物线的对称轴为:x=2b a -=1,设M (1,m ),已知A (﹣1,0)、C (0,﹣3),则:2MA =24m +,2MC =2(3)1m ++=2610m m ++,2AC =10;①若MA=MC ,则22MA MC =,得:24m +=2610m m ++,解得:m=﹣1; ②若MA=AC ,则22MA AC =,得:24m +=10,得:m=6±;③若MC=AC ,则22MC AC =,得:2610m m ++=10,得:10m =,26m =-; 当m=﹣6时,M 、A 、C 三点共线,构不成三角形,不合题意,故舍去;综上可知,符合条件的M 点,且坐标为 M (1,6)(1,6-)(1,﹣1)(1,0).考点:二次函数综合题;分类讨论;综合题;动点型.。
【高中数学】数学《函数与导数》高考复习知识点一、选择题1.函数()2sin 2xf x x x x=+-的大致图象为( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】利用()10f <,以及函数的极限思想,可以排除错误选项得到正确答案。
【详解】()1sin112sin110f =+-=-<,排除,B ,C ,当0x =时,sin 0x x ==, 则0x →时,sin 1xx→,()101f x →+=,排除A , 故选:D . 【点睛】本题主要考查函数图象的识别和判断,利用排除法结合函数的极限思想是解决本题的关键。
2.336ax ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭的展开式中,第三项的系数为1,则11a dx x =⎰( ) A .2ln 2 B .ln 2 C .2 D .1【答案】A 【解析】 【分析】首先根据二项式定理求出a ,把a 的值带入11adx x⎰即可求出结果. 【详解】解题分析根据二项式3ax ⎛- ⎝⎭的展开式的通项公式得221213()4aT C ax x +⎛== ⎝⎭. Q 第三项的系数为1,1,44aa ∴=∴=,则4411111d d ln 2ln 2a x x x x x ===⎰⎰.故选:A 【点睛】本题考查二项式定理及定积分. 需要记住二项式定理展开公式:1C k n k kk n T a b -+=.属于中等题.3.设定义在(0,)+∞的函数()f x 的导函数为()f x ',且满足()()3f x f x x'->,则关于x 的不等式31(3)(3)03x f x f ⎛⎫---< ⎪⎝⎭的解集为( )A .()3,6B .()0,3C .()0,6D .()6,+∞【答案】A 【解析】 【分析】根据条件,构造函数3()()g x x f x =,利用函数的单调性和导数之间的关系即可判断出该函数在(,0)-∞上为增函数,然后将所求不等式转化为对应函数值的关系,根据单调性得出自变量值的关系从而解出不等式即可. 【详解】解:Q 3(1)(3)(3)03x f x f ---<,3(3)(3)27x f x f ∴---(3)0<, 3(3)(3)27x f x f ∴--<(3),Q 定义在(0,)+∞的函数()f x ,3x ∴<,令3()()g x x f x =,∴不等式3(3)(3)27x f x f --<(3),即为(3)g x g -<(3),323()(())3()()g x x f x x f x x f x '='=+',Q()()3f x f x x'->,()3()xf x f x ∴'>-, ()3()0xf x f x ∴'+>,32()3()0x f x x f x ∴+>,()0g x ∴'>, ()g x ∴单调递增,又因为由上可知(3)g x g -<(3), 33x ∴-<,3x <Q , 36x ∴<<.故选:A . 【点睛】本题主要考查不等式的解法:利用条件构造函数,利用函数单调性和导数之间的关系判断函数的单调性,属于中档题.4.已知3215()632f x x ax ax b =-++的两个极值点分别为()1212,x x x x ≠,且2132x x =,则函数12()()f x f x -=( ) A .1- B .16C .1D .与b 有关【答案】B 【解析】 【分析】求出函数的导数,利用韦达定理得到12,,a x x 满足的方程组,解方程组可以得到12,,a x x ,从而可求()()12f x f x -. 【详解】()2'56f x x ax a =-+,故125x x a +=,126x x a =,且225240a a ->,又2132x x =,所以122,3x a x a ==,故266a a =,解得0a =(舎)或者1a =. 此时122,3x x ==, ()3215632f x x x x b =-++, 故()()()()()1215182749623326f x f x -=⨯---+-= 故选B . 【点睛】如果()f x 在0x 处及附近可导且0x 的左右两侧导数的符号发生变化,则0x x =必为函数的极值点且()00f x =.极大值点、极小值点的判断方法如下:(1)在0x 的左侧附近,有()'0f x >,在0x 的右侧附近,有()'0f x <,则0x x =为函数的极大值点;(2)在0x 的左侧附近,有()'0f x <,在0x 的右侧附近()'0f x >,有,则0x x =为函数的极小值点.5.函数f (x )=x ﹣g (x )的图象在点x =2处的切线方程是y =﹣x ﹣1,则g (2)+g '(2)=( ) A .7 B .4C .0D .﹣4【答案】A 【解析】()()()(),'1'f x x g x f x g x =-∴=-Q ,因为函数()()f x x g x =-的图像在点2x =处的切线方程是1y x =--,所以()()23,'21f f =-=-,()()()()2'2221'27g g f f ∴+=-+-=,故选A .6.已知函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =,则22a b a b+-的最小值等于( ).A B .C .2D .【答案】D 【解析】试题分析:因为函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b = 所以lg lg a b =- 所以1a b=,即1ab =,0a b >>22a ba b+-22()2()22()a b ab a b a b a b a b a b -+-+===-+---≥=当且仅当2a b a b-=-,即a b -=时等号成立所以22a b a b +-的最下值为故答案选D考点:基本不等式.7.函数()xe f x x=的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】函数()xe f x x=的定义域为(,0)(0,)-∞+∞U ,排除选项A ;当0x >时,()0f x >,且()2(1)'xx e f x x-= ,故当()0,1x ∈时,函数单调递减,当()1,x ∈+∞时,函数单调递增,排除选项C ;当0x <时,函数()0xe f x x=<,排除选项D ,选项B 正确.选B .点睛:函数图象的识别可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置; (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的周期性,判断图象的循环往复; (5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.8.三个数22323ln a b ln c e ===,,的大小顺序为( ) A .b <c <a B .b <a <cC .c <a <bD .a <b <c【答案】D 【解析】【分析】 通过证明13a b c <<<,由此得出三者的大小关系. 【详解】132221ln 63a e e =<==,由于6123e e ⎛⎫= ⎪⎝⎭,6328==,所以13e <,所以131ln 3e =<13a b <<.而66113232228,339⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以113223<,所以11321ln 2ln 3ln 33<=,即b c <,所以a b c <<.故选:D 【点睛】本小题主要考查指数式、对数式比较大小,考查指数运算和对数运算,属于中档题.9.已知函数()322f x x ax bx a =+++在1x =处取极值10,则a =( )A .4或3-B .4或11-C .4D .3-【答案】C 【解析】分析:根据函数的极值点和极值得到关于,a b 的方程组,解方程组并进行验证可得所求. 详解:∵322()f x x ax bx a =+++, ∴2()32f x x ax b '=++.由题意得2(1)320(1)110f a b f a b a =++=⎧⎨=+++='⎩, 即2239a b a b a +=-⎧⎨++=⎩,解得33a b =-⎧⎨=⎩或411a b =⎧⎨=-⎩. 当33a b =-⎧⎨=⎩时,22()3633(1)0f x x x x '=-+=-≥,故函数()f x 单调递增,无极值.不符合题意. ∴4a =. 故选C .点睛:(1)导函数的零点并不一定就是函数的极值点,所以在求出导函数的零点后一定要注意分析这个零点是不是函数的极值点.(2)对于可导函数f (x ),f ′(x 0)=0是函数f (x )在x =x 0处有极值的必要不充分条件,因此在根据函数的极值点或极值求得参数的值后需要进行验证,舍掉不符合题意的值.10.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,2()4f x x x =-,则不等式(2)5f x +<的解集为( )A .(3,7)-B .()4,5-C .(7,3)-D .()2,6-【答案】C 【解析】 【分析】首先求出当0x ≥时不等式的解集,在根据偶函数的对称性求出当0x <时不等式的解集,从而求出()5f x <的解集,则525x -<+<,即可得解. 【详解】当0x ≥时,2()45f x x x =-<的解为05x <≤;当0x <时,根据偶函数图像的对称性知不等式()5f x <的解为5x 0-<<, 所以不等式()5f x <的解集为{}55x x -<<,所以不等式(2)5f x +<的解集为{}{}52573x x x x -<+<=-<<. 故选:C 【点睛】本题考查偶函数的性质,涉及一元二次不等式,属于基础题.11.函数()2log ,0,2,0,x x x f x x ⎧>=⎨≤⎩则函数()()()2384g x f x f x =-+的零点个数是( )A .5B .4C .3D .6【答案】A 【解析】 【分析】通过对()g x 式子的分析,把求零点个数转化成求方程的根,结合图象,数形结合得到根的个数,即可得到零点个数. 【详解】 函数()()()2384g x f x f x =-+=()()322f x f x --⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦的零点即方程()23f x =和()2f x =的根, 函数()2log ,0,2,0xx x f x x ⎧>=⎨≤⎩的图象如图所示:由图可得方程()23f x =和()2f x =共有5个根, 即函数()()()2384g x f x f x =-+有5个零点,故选:A. 【点睛】本题考查函数的零点与方程的根的个数的关系,注意结合图象,利用数形结合求得结果时作图很关键,要标准.12.在平面直角坐标系中,若P ,Q 满足条件:(1)P ,Q 都在函数f (x )的图象上;(2)P ,Q 两点关于直线y=x 对称,则称点对{P ,Q}是函数f(x)的一对“可交换点对”.({P ,Q}与{Q,P}看作同一“可交换点”.试问函数2232(0)(){log (0)x x x f x x x ++≤=>的“可交换点对有( )A .0对B .1对C .2对D .3对【答案】C 【解析】试题分析:设p (x ,y )是满足条件的“可交换点”,则对应的关于直线y=x 的对称点Q 是(y ,x ),所以232x x ++=2x ,由于函数y=232x x ++和y=2x 的图象由两个交点,因此满足条件的“可交换点对”有两个,故选C. 考点:函数的性质13.已知函数()f x 为偶函数,当x <0时,2()ln()f x x x =--,则曲线()y f x =在x =1处的切线方程为( ) A .x -y =0 B .x -y -2=0 C .x +y -2=0 D .3x -y -2=0【答案】A 【解析】 【分析】先求出当0x >时,()f x 的解析式,再利用导数的几何意义计算即可得到答案. 【详解】当0x >时,0x -<,2()ln f x x x -=-,又函数()f x 为偶函数,所以2()ln f x x x =-,(1)1f =,所以'1()2f x x x=-,'(1)1f =,故切线方程为11y x -=-,即y x =.故选:A . 【点睛】本题考查导数的几何意义,涉及到函数的奇偶性求对称区间的解析式,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.14.已知函数()2814f x x x =++,()()2log 4g x x =,若[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立,则a 的最大值为( )A .-4B .-3C .-2D .-1【答案】C 【解析】 【分析】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,从而28142a a ++≤,故可求a 的最大值为2-.【详解】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立, 得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,由()()2log 4g x x =(]20,1x ∈()2g x ⇒≤ ,所以(](),2g x ∈-∞ 当43a --≤≤ 时,()21f x-#-,此时()f x 的值域为()g x 的值域的子集成立.当3a >-时,()22814f x a a -≤≤++,须满足()f x 的值域为()g x 的值域的子集,即28142a a ++≤,得62a -≤≤- 所以a 的最大值为2-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查恒成立和存在性问题,注意把两类问题转化为函数值域的包含关系,此问题属于中档题目.15.已知定义在R 上的函数()f x 满足(2)(2)f x f x +=-,且当2x >时,()()2()x f x f x f x ''⋅+>,若(1)1f =.则不等式1()2f x x <-的解集是( ) A .(2,3) B .(,1)-∞C .()(1,2)2,3⋃D .()(,1)3,-∞⋃+∞【答案】C 【解析】【分析】令()|2|()F x x f x =-,当2x >时,则()(2)()F x x f x =-,利用导数可得当2x >时,()F x 单调递增,根据题意可得()F x 的图象关于2x =对称,不等式1()|2|f x x <-等价于|2|()1(2)x f x x -<≠,从而()(1)F x F <,利用对称性可得|2||12|x -<-,解不等式即可. 【详解】当2x >时,()()2()x f x f x f x ''⋅+>,∴(2)()()0x f x f x '-+>, 令()|2|()F x x f x =-.当2x >时,则()(2)()F x x f x =-,()(2)()()0F x x f x f x ''=-+>, 即当2x >时,()F x 单调递增. 函数()f x 满足(2)(2)f x f x +=-,所以(2)(2)F x F x +=-,即()F x 的图象关于2x =对称, 不等式1()|2|f x x <-等价于|2|()1(2)x f x x -<≠, (1)|12|(1)(1)1F f f =-==,即()(1)F x F <,所以|2||12|x -<-,解得13x <<且2x ≠,解集为(1,2)(2,3)U . 故选:C 【点睛】本题考查了导数在解不等式中的应用、函数的对称性的应用以及绝对值不等式的解法,属于中档题.16.已知函数f (x )=2x -1,()2cos 2,0?2,0a x x g x x a x +≥⎧=⎨+<⎩(a ∈R ),若对任意x 1∈[1,+∞),总存在x 2∈R ,使f (x 1)=g (x 2),则实数a 的取值范围是() A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭C .[]1,1,22⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭U D .371,,224⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦U 【答案】C 【解析】 【分析】对a 分a=0,a <0和a >0讨论,a >0时分两种情况讨论,比较两个函数的值域的关系,即得实数a 的取值范围. 【详解】当a =0时,函数f (x )=2x -1的值域为[1,+∞),函数()g x 的值域为[0,++∞),满足题意. 当a <0时,y =22(0)x a x +<的值域为(2a ,+∞), y =()cos 20a x x +≥的值域为[a +2,-a +2],因为a +2-2a =2-a >0,所以a +2>2a ,所以此时函数g (x )的值域为(2a ,+∞), 由题得2a <1,即a <12,即a <0. 当a >0时,y =22(0)x a x +<的值域为(2a ,+∞),y =()cos 20a x x +≥的值域为[-a +2,a +2], 当a ≥23时,-a +2≤2a ,由题得21,1222a a a a-+≤⎧∴≤≤⎨+≥⎩. 当0<a <23时,-a +2>2a ,由题得2a <1,所以a <12.所以0<a <12. 综合得a 的范围为a <12或1≤a ≤2, 故选C . 【点睛】本题主要考查函数的图象和性质,考查指数函数和三角函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.17.函数2ln x x y x=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】根据函数为偶函数排除B ,当0x >时,利用导数得()f x 在1(0,)e上递减,在1(,)e+∞上递增,根据单调性分析,A C 不正确,故只能选D . 【详解】令2ln ||()||x x f x x =,则2()ln ||()()||x x f x f x x ---==-,所以函数()f x 为偶函数,其图像关于y 轴对称,故B 不正确,当0x >时,2ln ()ln x xf x x x x==,()1ln f x x '=+,由()0f x '>,得1x e >,由()0f x '<,得10x e<<, 所以()f x 在1(0,)e上递减,在1(,)e +∞上递增,结合图像分析,,A C 不正确.故选:D 【点睛】本题考查了利用函数的奇偶性判断函数的图象,考查了利用导数研究函数的单调性,利用单调性判断函数的图象,属于中档题.18.函数()()()log 5,0,1a f x ax a a =->≠在()1,3上是减函数,则a 的取值范围是( )A .5,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .1,15⎛⎫⎪⎝⎭C .51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭D .51,3⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】D 【解析】 【分析】根据0a >可知5y ax =-在定义域内单调递减,若使得函数()()()log 5,0,1a f x ax a a =->≠在()1,3上是减函数,则需1530a a >⎧⎨-≥⎩,解不等式即可.【详解】 0a >Q5y ax ∴=-在定义域内单调递减若使得函数()()()log 5,0,1a f x ax a a =->≠在()1,3上是减函数 则需1530a a >⎧⎨-≥⎩,解得513a <≤故选:D 【点睛】本题考查对数函数的单调性,属于中档题.19.科赫曲线是一种外形像雪花的几何曲线,一段科赫曲线可以通过下列操作步骤构造得到,任画一条线段,然后把它均分成三等分,以中间一段为边向外作正三角形,并把中间一段去掉,这样,原来的一条线段就变成了4条小线段构成的折线,称为“一次构造”;用同样的方法把每条小线段重复上述步骤,得到16条更小的线段构成的折线,称为“二次构造”,…,如此进行“n 次构造”,就可以得到一条科赫曲线.若要在构造过程中使得到的折线的长度达到初始线段的1000倍,则至少需要通过构造的次数是( ).(取lg30.4771≈,lg 20.3010≈)A .16B .17C .24D .25【答案】D 【解析】 【分析】由折线长度变化规律可知“n 次构造”后的折线长度为43na ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由此得到410003n⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,利用运算法则可知32lg 2lg 3n ≥⨯-,由此计算得到结果.【详解】记初始线段长度为a ,则“一次构造”后的折线长度为43a ,“二次构造”后的折线长度为243a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,以此类推,“n 次构造”后的折线长度为43na ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 若得到的折线长度为初始线段长度的1000倍,则410003na a ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,即410003n⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,()()44lg lg lg 4lg32lg 2lg3lg1000333nn n n ⎛⎫∴==-=-≥= ⎪⎝⎭,即324.0220.30100.4771n ≥≈⨯-,∴至少需要25次构造.故选:D . 【点睛】本题考查数列新定义运算的问题,涉及到对数运算法则的应用,关键是能够通过构造原则得到每次构造后所得折线长度成等比数列的特点.20.设1130,,a xdx b xdx c x dx ===⎰⎰⎰,则,,a b c 的大小关系为( )A .b c a >>B .b a c >>C .a c b >>D .a b c >>【答案】D 【解析】根据微积分定理,3120022|33a xdx x ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,1210011|22b xdx x ⎛⎫=== ⎪⎝⎭⎰,13410011|44c x dx x ⎛⎫=== ⎪⎝⎭⎰,所以a b c >>,故选择D 。
(每日一练)高中数学第二章一元二次函数方程和不等式重点易错题高中数学第二章一元二次函数方程和不等式重点易错题单选题1、关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β,且α2+β2=12,那么m 的值为()A .−1B .−4C .−4或1D .−1或4答案:A分析:α2+β2=(α+β)2−2α⋅β,利用韦达定理可得答案.∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根,∴Δ=[2(m −1)]2−4×1×(m 2−m )=−4m +4⩾0,解得:m ⩽1,∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β,∴α+β=−2(m −1),α⋅β=m 2−m ,∴α2+β2=(α+β)2−2α⋅β=[−2(m −1)]2−2(m 2−m )=12,即m 2−3m −4=0,解得:m =−1或m =4(舍去).故选:A.2、已知正实数a ,b 满足a +1b =2,则2ab +1a 的最小值是( )A .52B .3C .92D .2√2+1答案:A分析:由已知得,a=2−1b 代入得2ab+1a=2(2b−1)+b2b−1,令2b−1=t,根据基本不等式可求得答案.解:因为a+1b =2,所以a=2−1b>0,所以0<b<2,所以2ab+1a =2(2−1b)b+b2b−1=2(2b−1)+b2b−1,令2b−1=t,则b=t+12,且−1<t<3,所以2ab+1a =2t+t+12t=2t+12t+12≥2√2t⋅12t+12=52,当且仅当2t=12t,即t=12,b=34,a=23时,取等号,所以2ab+1a 的最小值是52.故选:A.3、若不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|−1<x<2},则不等式a(x2+1)+b(x−1)+c>2ax的解集是()A.{x|0<x<3}B.{x|x<0或x>3}C.{x|1<x<3}D.{x|−1<x<3}答案:A分析:由题知{ba=−1ca=−2,a<0,进而将不等式转化为x2−3x<0,再解不等式即可.解:由a(x2+1)+b(x−1)+c>2ax,整理得ax2+(b−2a)x+(a+c−b)>0①.又不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|−1<x<2},所以a<0,且{(−1)+2=−ba(−1)×2=ca,即{ba=−1ca=−2②.将①两边同除以a得:x2+(ba −2)x+(1+ca−ba)<0③.将②代入③得:x2−3x<0,解得0<x<3.故选:A4、设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点,若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为()A.4B.8C.16D.32答案:B分析:因为C:x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0),可得双曲线的渐近线方程是y=±bax,与直线x=a联立方程求得D,E两点坐标,即可求得|ED|,根据△ODE的面积为8,可得ab值,根据2c=2√a2+b2,结合均值不等式,即可求得答案.∵C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)∴双曲线的渐近线方程是y=±bax∵直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点不妨设D为在第一象限,E在第四象限联立{x=ay=ba x,解得{x=ay=b故D(a,b)联立{x=ay=−ba x,解得{x=ay=−b故E(a,−b)∴|ED|=2b∴△ODE面积为:S△ODE=12a×2b=ab=8∵双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)∴其焦距为2c=2√a2+b2≥2√2ab=2√16=8当且仅当a=b=2√2取等号∴C的焦距的最小值:8故选:B.小提示:本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.5、若a>0,b>0,则下面结论正确的有()A.2(a2+b2)≤(a+b)2B.若1a +4b=2,则a+b≥92C.若ab+b2=2,则a+b≥4D.若a+b=1,则ab有最大值12答案:B分析:对于选项ABD利用基本不等式化简整理求解即可判断,对于选项C取特值即可判断即可. 对于选项A:若a>0,b>0,由基本不等式得a2+b2≥2ab,即2(a2+b2)≥(a+b)2,当且仅当a=b时取等号;所以选项A不正确;对于选项B:若a>0,b>0,1 2×(1a+4b)=1,a+b=12×(1a+4b)(a+b)=12(5+ba+4ab)≥12(5+2√ba⋅4ab)=92,当且仅当1a +4b=2且ba=4ab,即a=32,b=3时取等号,所以选项B正确;对于选项C:由a>0,b>0,ab+b2=b(a+b)=2,即a+b=2b,如b=2时,a+b=22=1<4,所以选项C不正确;对于选项D:ab≤(a+b2)2=14,当且仅当a=b=12时取等则ab有最大值14,所以选项D不正确;故选:B6、已知函数y=x−4+9x+1(x>−1),当x=a时,y取得最小值b,则a+b=()A.−3B.2C.3D.8答案:C分析:通过题意可得x+1>0,然后由基本不等式即可求得答案解:因为x>−1,所以9x+1>0,x+1>0,所以y=x−4+9x+1=x+1+9x+1−5≥2√(x+1)⋅9x+1−5=1,当且仅当x+1=9x+1即x=2时,取等号,所以y的最小值为1,所以a=2,b=1,所以a+b=3,故选:C7、已知关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x<−1或x>4},则下列说法正确的是()A.a>0B.不等式ax2+cx+b>0的解集为{x|2−√7<x<2+√7}C.a+b+c<0D.不等式ax+b>0的解集为{x|x>3}答案:B分析:根据解集形式确定选项A错误;化不等式为x2−4x−3<0,即可判断选项B正确;设f(x)=ax2+ bx+c,则f(1)>0,判断选项C错误;解不等式可判断选项D错误.解:因为关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x<−1或x>4},所以a<0,所以选项A错误;由题得{a<0−1+4=−ba−1×4=ca,∴b=−3a,c=−4a,所以ax2+cx+b>0为x2−4x−3<0,∴2−√7<x<2+√7.所以选项B正确;设f(x)=ax2+bx+c,则f(1)=a+b+c>0,所以选项C错误;不等式ax+b>0为ax−3a>0,∴x<3,所以选项D错误.故选:B8、已知实数a,b满足a+b=ab(a>1,b>1),则(a−1)2+(b−1)2的最小值为( )A.2B.1C.4D.5答案:A分析:将a-1和b-1看作整体,由a+b=ab(a>1,b>1)构造出(a−1)(b−1)=1,根据(a−1)2+(b−1)2≥2(a−1)(b−1)即可求解.由a+b=ab(a>1,b>1)得a+b−ab−1=−1,因式分解得(a−1)(b−1)=1,则(a−1)2+(b−1)2≥2(a−1)(b−1)=2,当且仅当a=b=2时取得最小值.故选:A.9、若a>0,b>0,则“a+b≤4”是“ab≤4”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案:A解析:本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取a,b的值,推出矛盾,确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.当a>0,b>0时,a+b≥2√ab,则当a+b≤4时,有2√ab≤a+b≤4,解得ab≤4,充分性成立;当a=1,b=4时,满足ab≤4,但此时a+b=5>4,必要性不成立,综上所述,“a+b≤4”是“ab≤4”的充分不必要条件.小提示:易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通过特取a,b的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.10、若实数a、b满足a>b>0,下列不等式中恒成立的是()A.a+b>2√ab B.a+b<2√ab C.a2+2b>2√ab D.a2+2b<2√ab答案:A分析:利用作差法可判断各选项中不等式的正误.因为a>b>0,则a+b−2√ab=(√a−√b)2>0,故a+b>2√ab,A对B错;a 2+2b−2√ab=a2+2b−2√a2⋅2b=(√a2−√2b)2≥0,即a2+2b≥2√ab,当且仅当a2=2b时,即当a=4b时,等号成立,CD都错.故选:A.填空题11、已知关于x的不等式−x2+6ax−3a2≥0(a>0)的解集为[x1,x2],则x1+x2+3ax1x2的最小值是___________.答案:2√6分析:由题知x1+x2=6a,x1x2=3a2,进而根据基本不等式求解即可.解:因为关于x的不等式−x2+6ax−3a2≥0(a>0)的解集为[x1,x2],所以x1,x2是方程−x2+6ax−3a2=0(a>0)的实数根,所以x1+x2=6a,x1x2=3a2,因为a>0,所以x1+x2+3ax1x2=6a+1a≥2√6,当且仅当6a=1a,即a=√66时等号成立,所以x1+x2+3ax1x2的最小值是2√6所以答案是:2√612、函数y=√kx2−2kx+4的定义域为R,则实数k的取值范围为______.答案:[0,4]分析:函数y=√kx2−2kx+4的定义域为R,等价于kx2−2kx+4≥0恒成立,然后分k=0和k≠0两种情况讨论求解即可得答案函数y=√kx2−2kx+4的定义域为R,等价于kx2−2kx+4≥0恒成立,当k=0时,显然成立;当k≠0时,由Δ=(−2k)2−4k×4≤0,得0<k≤4.综上,实数k的取值范围为[0,4].所以答案是:[0,4]13、已知正实数x,y满足:x2+xy+2xy =2,则3x+2y+2y的最小值为_________.答案:4√2分析:根据x2+xy+2xy =2,可得(x+y)(x+2y)=4,再令{x+y=mx+2y=4m,再利用基本不等式即可得出答案.解:因为x2+xy+2xy=2,所以x2+xy+2xy+2=4,所以x(x+y)+2y(x+y)=4,所以(x+y)(x+2y)=4,令{x +y =m x +2y =4m,则3x +2y +2y =2(x +y)+(x +2y )=2m +4m ≥2√2m ⋅4m=2√8=4√2, 当且仅当2m =4m 即m =√2时取等号,所以3x +2y +2y 的最小值为4√2.所以答案是:4√2.14、函数y =3x +1x−1(x >1)的最小值是_____答案:3+2√3分析:利用基本不等式可求得原函数的最小值.因为x >1,则x −1>0,所以y =3(x −1)+1x−1+3≥2√3(x −1)×1x−1+3=2√3+3,当且仅当3(x −1)=1x−1,因为x >1,即当x =3+√33时,等号成立. 所以函数y =3x +1x−1(x >1)的最小值是2√3+3.所以答案是:3+2√3.15、为配制一种药液,进行了二次稀释,先在体积为V 的桶中盛满纯药液,第一次将桶中药液倒出10升后用水补满,搅拌均匀第二次倒出8升后用水补满,若第二次稀释后桶中药液含量不超过容积的60%,则V 的取值范围为___________.答案:10≤V ≤40分析:根据题意列出不等式,最后求解不等式即可.第一次操作后,利下的纯药液为V −10,第二次操作后,利下的纯药液为V−10−V−10V×8,由题意可知:V−10−V−10V×8≤V⋅60%⇒V2−45V+200≤0⇒5≤V≤40,因为V≥10,所以10≤V≤40,所以答案是:10≤V≤4016、a>b>c,n∈N∗,且1a−b +1b−c≥na−c恒成立,则n的最大值为__.答案:4分析:将不等式变形分离出n,不等式恒成立即n大于等于右边的最小值;由于a−c=a−b+b−c,凑出两个正数的积是常数,利用基本不等式求最值.解:由于1a−b +1b−c≥na−c恒成立,且a>c即n≤a−ca−b +a−cb−c恒成立只要n≤a−ca−b +a−cb−c的最小值即可∵a−c a−b +a−cb−c=a−b+b−ca−b+a−b+b−cb−c=2+b−ca−b+a−bb−c∵a>b>c∴a−b>0,b−c>0,故(a−ca−b +a−cb−c)≥4,因此n≤4所以答案是:4.17、已知a,b∈R,且a>b2>0,则a2+1(2a−b)b的最小值是 _____.答案:2分析:两次利用基本不等式即可得出结论.∵a>b2>0,∴a2+1(2a−b)b ≥a2+1(2a−b+b2)2=a2+1a2≥2,当且仅当a=1=b时取等号,其最小值是2,所以答案是:2.18、若关于x的不等式x2+ax−2<0的解集是(−1,b),则a+b=______.答案:1分析:由题意可得−1,b是方程x2+ax−2=0的两个根,所以−1+b=−a,从而可求得结果解:因为关于x的不等式x2+ax−2<0的解集是(−1,b),所以−1,b是方程x2+ax−2=0的两个根,所以由根与系数的关系可得−1+b=−a,得a+b=1,所以答案是:119、若x,y∈R+,(x−y)2=(xy)3,则1x +1y的最小值为___________.答案:2分析:根据题中所给等式可化为(1y −1x)2=xy,再通过平方关系将其与1x+1y联系起来,运用基本不等式求解最小值即可.因为(x−y)2=(xy)3且x,y∈R+,则两边同除以(xy)2,得(1y −1x)2=xy,又因为(1x +1y)2=(1y−1x)2+41xy=xy+41xy≥2√xy⋅41xy=4,当且仅当xy=41xy,即x=2+√2,y=2−√2时等号成立,所以1x +1y≥√4=2.故答案为:220、若方程x2+(m-3)x+m=0有实数解,则m的取值范围是__________.答案:{m|m≥9或m≤1}分析:根据一元二次方程根的判别式,结合解一元二次不等式的方法进行求解即可.由方程x2+(m-3)x+m=0有实数解,∴Δ=(m-3)2-4m≥0,即m2-10m+9≥0,∴(m-9)(m-1)≥0,∴m≥9或m≤1.所以答案是:{m|m≥9或m≤1}解答题21、已知1≤a+b≤4,-1≤a-b≤2,求4a-2b的取值范围.答案:[−2,10]分析:令4a-2b=x(a+b)+y(a-b),利用待定系数法求得x,y,再利用不等式的基本性质求解. 令4a-2b=x(a+b)+y(a-b),所以4a-2b=(x+y)a+(x-y)b.所以{x+y=4,x-y=−2,解得{x=1,y=3.因为1≤a+b≤4,-1≤a-b≤2,所以-3≤3(a−b)≤6所以-2≤4a-2b≤10.22、设函数f(x)=mx2−mx−1.(1)若对于一切实数x,f(x)<0恒成立,求m的取值范围;(2)解不等式f(x)<(m−1)x2+2x−2m−1.答案:(1)(−4,0];(2)答案见解析.分析:(1)分别在m=0和m≠0两种情况下,结合二次函数图象的分析可确定不等式组求得结果;(2)将不等式整理为(x−m)(x−2)<0,分别在m<2,m>2和m=2三种情况下求得结果. (1)由f(x)<0知:mx2−mx−1<0,当m=0时,−1<0,满足题意;当m≠0时,则{m<0Δ=m2+4m<0,解得:−4<m<0;综上所述:m的取值范围为(−4,0].(2)由f(x)<(m−1)x2+2x−2m−1得mx2−mx−1−mx2+x2−2x+2m+1<0,即x2−(m+2)x+2m<0,即(x−m)(x−2)<0;当m<2时,解得:m<x<2;当m>2时,解得2<x<m;当m=2时,解集为∅.综上所述:当m<2时,解集为(m,2);当m>2时,解集为(2,m);当m=2时,解集为∅.。
强烈推荐高一数学练习函数易错题高中数学练习(函数中的易错题)1. 作函数(1)y =3x -1与(2)y =3x -1的图像,正确的作图顺序是:____和____。
A. (1)f (x )=3x ?(2)y =f (x -1)?(3)y =f (x )B. (1)f (x )=3x ?(2)y =f (x )?(3)y =f (x -1)2. (1)若x 2+2x +a >0在R 上恒成立,则实数a 满足的条件是________________;(2)若9+2?3+a >0 在R 上恒成立,则实数a 满足的条件是________________。
3. (1)若f (x )满足f (x )-f (2-x )=0,则y =f (x )图像的特征是___________________;(2)若f (x )满足f (x )+f (2-x )=0,则y =f (x )图像的特征是___________________;(3)若f (x )满足f (x )-f (x -2)=0,则y =f (x )图像的特征是___________________;(4)若f (x )满足f (x )+f (x -2)=0,则y =f (x )图像的特征是___________________。
4. (1)若方程4x -2x 1+a =0有解,则实数a 满足的条件是___________________;+(2)若方程4x -2x 1+a =0有两相异解,则实数a 满足的条件是__________________;(3)若方程x 2-2x +a =0有解,则实数a 满足的条件是_________________。
+x x5. (1)若函数f (x )=______________; 11-a 2x 2+4(a -1)x +4的定义域为R ,则实数a 满足的条件是22(2)若函数f (x )=lg ?的定义域为R ,则实数a 满足的条件是1-a x +4(a -1)x +4?()??____________;22(3)若函数(f x )=lg ?的值域为R ,则实数a 满足的条件是__________。
1.若函数f (x )定义域为[0,1],则f (x +a )·f (x -a )⎝⎛⎭⎫0<a <12的定义域为 ( ) A .[0,1] B .[-a ,a ] C .[a,1-a ]D .[0,1-a ]2.已知函数y =2-x +x +4的最大值为M ,最小值为m ,则m ·M 等于( ) A .8 2 B .6 2 C .4 2 D .2 23.已知g (x )是R 上的奇函数,当x <0时,g (x )=-ln(1-x ),函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,g (x ),x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是( ) A .(-∞,1)∪(2,+∞) B .(-∞,-2)∪(1,+∞) C .(1,2)D .(-2,1)4.(2020·西安模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-e x ,x ≤0,x 2-2x ,x >0,若函数y =f (x )-m 有两个不同的零点,则实数m 的取值范围为( ) A .(-1,1) B .(-1,1] C .(-1,+∞)D .[-1,+∞)5.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,设a =f (log 47), b =13(log 3)f ,c =f (0.2-0.6),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c <a <bB .c <b <aC .b <c <aD .a <b <c6.已知点A (1,0),点B 在曲线G :y =ln x 上,若线段AB 与曲线M :y =1x 相交且交点恰为线段AB 的中点,则称B 为曲线G 关于曲线M 的一个关联点.那么曲线G 关于曲线M 的关联点的个数为( )A .0B .1C .2D .47.(多选)已知函数f (x )=122log x x - ,且实数a ,b ,c (a >b >c >0)满足f (a )f (b )f (c )<0.若实数x 0是函数y =f (x )的一个零点,那么下列不等式中可能成立的是( ) A .x 0<a B .x 0>a C .x 0<bD .x 0<c8.(多选)定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足:f (x )+g (x )=4x ,下列结论正确的有( ) A .f (x )=4x -4-x 2,且0<f (1)<g (2)B .∀x ∈R ,总有[g (x )]2-[f (x )]2=1C .∀x ∈R ,总有f (-x )g (-x )+f (x )g (x )=0D .∃x 0∈R ,使得f (2x 0)>2f (x 0)g (x 0)9.(2020·湖北荆州中学期末)已知y =f (x )是偶函数,当x >0时,f (x )=(x -1)2,若当x ∈⎣⎡⎦⎤-2,-12时,n ≤f (x )≤m 恒成立,则m -n 的最小值为( ) A.13 B.12 C.34D .1 10.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),且当x ∈[-1,1]时,f (x )=x 2.令g (x )=f (x )-kx -k ,若在区间[-1,3]内,关于x 的方程g (x )=0有4个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( ) A .(0,+∞) B.⎝⎛⎦⎤0,12 C.⎝⎛⎦⎤0,14 D.⎣⎡⎦⎤14,1311.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -1)x +4-2a ,x <1,1+log 2x ,x ≥1,若f (x )的值域为R ,则实数a 的取值范围是( ) A .(1,2] B .(-∞,2] C .(0,2]D .[2,+∞)12.定义在R 上的奇函数f (x ),当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x ,x ∈[0,1),1-|x -3|,x ∈[1,+∞),则关于x 的函数f (x )=f (x )-a (0<a <1)的所有零点之和为( ) A .2a -1 B .1-2-a C .-log 2(1+a )D .log 2(1-a )13.若定义运算f (a *b )=⎩⎪⎨⎪⎧b ,a ≥b ,a ,a <b ,则函数f (3x *3-x )的值域是________.14.(2020·昆明质检)已知函数f (x )=x 2-2mx +m +2,g (x )=mx -m ,若存在实数x 0∈R ,使得f (x 0)<0且g (x 0)<0同时成立,则实数m 的取值范围是________.15.已知a >0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax +a ,x ≤0,-x 2+2ax -2a ,x >0,则f ⎝⎛⎭⎫-12=________,若关于x 的方程f (x )=ax 恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是________.16.定义:如果在函数y =f (x )定义域内的给定区间[a ,b ]上存在x 0(a <x 0<b ),满足f (x 0)=f (b )-f (a )b -a ,则称函数y =f (x )是[a ,b ]上的“平均值函数”,x 0是它的一个均值点,如y =x 4是[-1,1]上的平均值函数,0就是它的均值点.现有函数f (x )=-x 2+mx +1是[-1,1]上的平均值函数,则实数m 的取值范围是________.答案精析1.C 2.B 3.D 4.A 5.B 6.B 7.ABC 8.ABC 9.D 10.C 11.A12.C [当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x,x ∈[0,1),1-|x -3|,x ∈[1,+∞),又f (x )是奇函数,由图象可知,f (x )=0⇒f (x )=a (0<a <1)有5个零点,其中有两个零点关于x =-3对称,还有两个零点关于x =3对称,所以这四个零点的和为零,第五个零点是直线y =a 与函数y =⎝⎛⎭⎫12x-1,x ∈(-1,0]交点的横坐标,即方程a =⎝⎛⎭⎫12x -1的解,x =-log 2(1+a ).] 13.(0,1] 14.(3,+∞)解析 若m =0,g (x )=0,不存在g (x 0)<0.若m >0,因为当x <1时, g (x )<0,所以f (x )<0在(-∞,1)有解,则⎩⎨⎧ f (1)<0,m >0或⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ>0,f (1)≥0,m ≤1,也即是m >3或⎩⎪⎨⎪⎧m >0,m 2-m -2>0,3-m ≥0,m ≤1(无解),故m >3.若m <0,因为当x >1, g (x )<0,所以f (x )<0在(1,+∞)有解,所以⎩⎪⎨⎪⎧f (1)<0,m <0,此时不等式组无解.综上, m 的取值范围为(3,+∞). 15.14(4,8) 解析 f ⎝⎛⎭⎫-12=⎝⎛⎭⎫-122+2a ·⎝⎛⎭⎫-12+a =14. 作出函数f (x )的示意图,如图.l 1是过原点且与抛物线y =-x 2+2ax -2a 相切的直线,l 2是过原点且与抛物线y =x 2+2ax +a 相切的直线.由图可知,当直线y =ax 在l 1,l 2之间(不含直线l 1,l 2) 转动时,符合题意.由⎩⎪⎨⎪⎧y =ax ,y =-x 2+2ax -2a ,消去y ,整理得x 2-ax +2a =0. 由Δ=0,得a =8(a =0舍去).由⎩⎪⎨⎪⎧y =ax ,y =x 2+2ax +a ,消去y ,整理得x 2+ax +a =0. 由Δ=0,得a =4(a =0舍去). 综上,得4<a <8. 16.(0,2)解析 因为函数f (x )=-x 2+mx +1是[-1,1]上的平均值函数, 设x 0为均值点,所以f (1)-f (-1)1-(-1)=m =f (x 0),即关于x 0的方程-x 20+mx 0+1=m 在(-1,1)内有实数根,解方程得x 0=1或x 0=m -1. 所以必有-1<m -1<1,即0<m <2, 所以实数m 的取值范围是(0,2).。
一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的对称轴为直线1x =-,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(1,0)A ,(0,3)C .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴1x =-上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为223y x x =--+,直线的解析式为3y x .(2)(1,2)M -;(3)P 的坐标为(1,2)--或(1,4)-或317(+-或317()--. 【解析】分析:(1)先把点A ,C 的坐标分别代入抛物线解析式得到a 和b ,c 的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a 和b 的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a ,b ,c 的值即可得到抛物线解析式;把B 、C 两点的坐标代入直线y=mx+n ,解方程组求出m 和n 的值即可得到直线解析式;(2)设直线BC 与对称轴x=-1的交点为M ,此时MA+MC 的值最小.把x=-1代入直线y=x+3得y 的值,即可求出点M 坐标;(3)设P (-1,t ),又因为B (-3,0),C (0,3),所以可得BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2,PC 2=(-1)2+(t-3)2=t 2-6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t 值即可求出点P 的坐标.详解:(1)依题意得:1203b a a b c c ⎧-=-⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩,解得:123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =--+.∵对称轴为1x =-,且抛物线经过()1,0A ,∴把()3,0B -、()0,3C 分别代入直线y mx n =+,得303m n n -+=⎧⎨=⎩,解之得:13m n =⎧⎨=⎩, ∴直线y mx n =+的解析式为3y x =+.(2)直线BC 与对称轴1x =-的交点为M ,则此时MA MC +的值最小,把1x =-代入直线3y x =+得2y =,∴()1,2M -.即当点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小时M 的坐标为()1,2-. (注:本题只求M 坐标没说要求证明为何此时MA MC +的值最小,所以答案未证明MA MC +的值最小的原因).(3)设()1,P t -,又()3,0B -,()0,3C ,∴218BC =,()2222134PB t t =-++=+,()()222213610PC t t t =-+-=-+, ①若点B 为直角顶点,则222BC PB PC +=,即:22184610t t t ++=-+解得:2t =-,②若点C 为直角顶点,则222BC PC PB +=,即:22186104t t t +-+=+解得:4t =,③若点P 为直角顶点,则222PB PC BC +=,即:22461018t t t ++-+=解得: 1317t +=2317t -=. 综上所述P 的坐标为()1,2--或()1,4-或3171,2⎛+- ⎝⎭或3171,2⎛- ⎝⎭. 点睛:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、利用轴对称性质确定线段的最小长度、难度不是很大,是一道不错的中考压轴题.2.如图,已知直线y kx 6=-与抛物线2y ax bx c =++相交于A ,B 两点,且点A (1,-4)为抛物线的顶点,点B 在x 轴上。
1. 问题:构造ax 2+bx+c=0解题,已知:21a +1a-1=0,b 4+b 2-1=0,且1a ≠b 2,求21ab a的值.2. (2011年四川省绵阳市,12,3分)若x 1,x 2(x 1<x 2)是方程(x -a )(x -b )=1(a <b )的两个根,则实数x 1,x 2,a ,b 的大小关系为( )A 、x 1<x 2<a <bB 、x 1<a <x 2<bC 、x 1<a <b <x 2D 、a <x 1<b <x 23. (2011四川眉山,17,3分)已知一元二次方程y 2﹣3y+1=0的两个实数根分别为y 1、y 2,则(y 1﹣1)(y 2﹣1)的值为4.(2011杭州,15,4分)已知分式2-3-5+x x x a,当x =2时,分式无意义,则a = ;当a<6时,使分式无意义的x 的值共有 个. 5.(12分)如图,抛物线y =21x 2+bx -2与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,且A (一1,0).⑴求抛物线的解析式及顶点D 的坐标; ⑵判断△ABC 的形状,证明你的结论; ⑶点M (m ,0)是x 轴上的一个动点,当CM +DM 的值最小时,求m 的值.第25题图6.已知关于X的方程(k-3)x²+kx+1=0(1)求证:不论k取何值时,方程总有实数根;(2)当k=4时,设该方程的两个根为d、m,求d²+m²的值7.已对方程 2x2+3x-l=0.求作一个二次方程,使它的两根分别是已知方程两根的倒数.8.某市近年来经济发展速度很快,根据统计,该市国内生产总值1990年为8.6亿元人民币,1995年为10.4亿元人民币,2000年为12.9亿元人民币,经论证,上述数据适合一个二次函数关系.请你根据这个函数关系预测2005年该市国内生产总值将达到多少?9.二次函数2y ax bx c=++的图象的一部分如图2-3-1所示。
【步步高】(浙江专用)2017年高考数学 专题二 函数 第15练 函数中的易错题练习一、选择题 1.若f (x )=1log 12(2x +1),则f (x )的定义域为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,0C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞ D .(0,+∞)2.函数y =e|ln x |-|x -1|的图象大致是( )3.(2015·湖北浠水实验高中期中)设f (x )=1-(x -a )(x -b )(a <b ),m ,n 为y =f (x )的两个零点,且m <n ,则a ,b ,m ,n 的大小关系是( ) A .a <m <n <b B .m <a <b <n C .a <b <m <nD .m <n <a <b4.定义在R 上的函数f (x )既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个正周期,若将该函数在区间[-T ,T ]上的零点个数记为n ,则n 可能为( ) A .0 B .1 C .3 D .55.(2015·广东汕头澄海凤翔中学段考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2+1,x ≥0,(a -2)e x,x <0是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是( ) A .(2,+∞) B .(2,3] C .(-∞,3]D .(2,3)6.(2015·湖南娄底高中名校联考)对于函数f (x ),使f (x )≤n 成立的所有常数n 中,我们把n 的最小值G 叫做函数f (x )的上确界.则函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≥0,log 12(12-x ),x <0的上确界是( ) A .0 B.12 C .1D .27.(2015·青海西宁第四高级中学月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ,x ≤1,log 0.5x ,x >1.若对于任意x∈R ,不等式f (x )≤t 24-t +1恒成立,则实数t 的取值范围是( )A .(-∞,1]∪[2,+∞)B .(-∞,1]∪[3,+∞)C .[1,3]D .(-∞,2]∪[3,+∞)8.(2015·湖北重点中学月考)设方程2x+x +2=0和方程log 2x +x +2=0的根分别为p 和q ,函数f (x )=(x +p )(x +q )+2,则( ) A .f (2)=f (0)<f (3) B .f (0)<f (2)<f (3) C .f (3)<f (0)=f (2) D .f (0)<f (3)<f (2)二、填空题9.已知y =f (x )在(0,2)上是增函数,y =f (x +2)是偶函数,则f (1),f (52),f (72)的大小关系是____________.(用“<”连接)10.(2015·苏州上学期期中)若关于x 的不等式ax 2+x -2a <0的解集中仅有4个整数解,则实数a 的取值范围为________.11.(2015·四川成都新都一中月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,x >0,-x 2+bx +c ,x ≤0满足f (0)=1,且有f (0)+2f (-1)=0,那么函数g (x )=f (x )+x 的零点有________个.12.已知f (x )=|log a |x -1||(a >0,a ≠1),若x 1<x 2<x 3<x 4,且f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),则1x 1+1x 2+1x 3+1x 4=________.答案解析1.A [由题意,可知log 12(2x +1)>0,又因为2x +1>0,所以可得0<2x +1<1, 解得-12<x <0.]2.D [原式=⎩⎪⎨⎪⎧x +1x-1,0<x <1,1,x ≥1.对照图象知选D.]3.B [因为函数f (x )=1-(x -a )(x -b )的图象开口向下,且f (a )=f (b )=1>0,所以在区间[a ,b ]上,f (x )>0恒成立,所以函数f (x )=1-(x -a )(x -b )的两个零点在区间[a ,b ]的两侧,即m <a <b <n .故选B.]4.D [因为奇函数f (x )在x =0处有意义,所以f (0)=0,即x =0为函数f (x )的一个零点;再由周期函数的定义,可知f (T )=f (-T )=f (0+T )=f (0-T )=f (0)=0,所以x =T ,x =-T 也是函数f (x )的零点;又f (-T 2)=f (-T 2+T )=f (T 2),而由奇函数的定义,知f (-T2)=-f (T 2),所以f (T 2)=-f (T 2),即f (T 2)=0.所以f (-T 2)=0.所以x =T 2,x =-T2也是函数f (x )的零点.故选D.]5.B [若f (x )在R 上单调递增,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -2>0,a -2≤1,解得2<a ≤3;若f (x )在R 上单调递减,则有⎩⎪⎨⎪⎧a <0,a -2<0,a -2≥1,a 无解.综上,实数a 的取值范围是(2,3].故选B.]6.C [f (x )在(-∞,0)上是单调递增的,f (x )在[0,+∞)上是单调递减的,∴f (x )在R 上的最大值是f (0)=1,∴n ≥1,∴G =1,故选C.]7.B [由题意可知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ,x ≤1,log 0.5x ,x >1的最大值为14,若对于任意x ∈R ,不等式f (x )≤t 24-t +1恒成立,则14≤t24-t +1,解得t ∈(-∞,1]∪[3,+∞).故选B.]8.A [方程2x+x +2=0和方程log 2x +x +2=0可以看作方程2x=-x -2和方程log 2x =-x -2.因为方程2x+x +2=0和方程log 2x +x +2=0的根分别为p 和q ,即函数y =2x 与函数y =-x -2的交点B 的横坐标为p ;函数y =log 2x 与函数y =-x -2的交点C 的横坐标为q .因为y =2x与y =log 2x 互为反函数且关于y =x 对称,所以BC 的中点A 一定在直线y =x 上,联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y =-x -2,解得A 点坐标为(-1,-1).根据中点坐标公式得到p +q2=-1即p +q =-2,则函数f (x )=(x +p )(x +q )+2为开口向上的抛物线,且对称轴为x =-p +q2=1,得到f (0)=f (2),且当x >1时,函数为增函数,所以f (3)>f (2).综上所述,f (3)>f (2)=f (0).故选A.] 9.f (72)<f (1)<f (52)解析 因为y =f (x +2)是偶函数,f (x +2)的图象向右平移2个单位即得f (x )的图象.所以函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,又因为f (x )在(0,2)上是增函数,所以f (x )在(2,4)上是减函数,且f (1)=f (3), 由于72>3>52,所以f (72)<f (3)<f (52),即f (72)<f (1)<f (52).10.[27,37)解析 设f (x )=ax 2+x -2a ,由题中不等式ax 2+x -2a <0的解集中仅有4个整数解,易知抛物线的开口向上,即a >0.又f (0)=-2a <0,知解集中有0;f (-1)=-1-a <0,知解集中有-1;而f (1)=1-a 与f (-2)=2a -2=2(a -1)异号,又f (2)=2>0,则可推出解集中四个整数为:-3,-2,-1,0,故有⎩⎪⎨⎪⎧f (-3)<0,f (-4)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧7a -3<0,14a -4≥0,解得a ∈[27,37).11.2解析 由f (0)=1,且有f (0)+2f (-1)=0,得c =1,b =12,g (x )=f (x )+x =⎩⎪⎨⎪⎧2x -2,x >0,-x 2+32x +1,x ≤0.当x >0时,函数g (x )有一个零点x =1;当x ≤0时,函数g (x )是开口向下的抛物线,且与y 轴交于点(0,1),故在x 轴的负半轴有且只有一个零点.故函数g (x )有2个零点.12.2解析 如图所示,f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),即|log a |x 1-1||=|log a |x 2-1||=|log a |x 3-1||=|log a |x 4-1||,因为x 1<0,0<x 2<1,所以1-x 1>1,0<1-x 2<1,所以log a |x 1-1|+log a |x 2-1|=0,即log a (1-x 1)+log a (1-x 2)=0,即(1-x 1)(1-x 2)=1,x 1x 2-(x 1+x 2)=0,所以1x 1+1x 2=1.同理可得1x 3+1x 4=1,所以1x 1+1x 2+1x 3+1x 4=2.。