新课标最新北师大版2018-2019学年高中数学必修一《二次函数的性质》基础强化训练及解析
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函数与方程【学习目标】(1)重点理解函数零点的概念,判定二次函数零点的个数,会求函数的零点;(2)结合二次函数的图象,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而了解函数零点与方程根的联系;(3)根据具体函数的图象,能够借助计算器用二分法求函数零点的近似解,了解这种方法是求函数零点近似解的常用方法.【要点梳理】要点一:函数的零点 1.函数的零点(1)一般地,如果函数()y f x =在实数α处的值等于零,即()0f α=,则a 叫做这个函数的零点. 要点诠释:①函数的零点是一个实数,当函数的自变量取这个实数时,其函数值等于零; ②函数的零点也就是函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标; ③函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 的实数根.④零点都是指变号零点(函数图象通过零点时穿过x 轴,则称这样的零点为变号零点). 归纳:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点. (2)二次函数的零点二次函数2y ax bx c =++的零点个数,方程20ax bx c ++=的实根个数见下表.(3)二次函数零点的性质①二次函数的图象是连续的,当它通过零点时(不是二重零点),函数值变号. ②相邻两个零点之间的所有的函数值保持同号.引伸:对任意函数,只要它的图象是连续不间断的,上述性质同样成立. 2.函数零点的判定(1)利用函数零点存在性的判定定理如果函数()y f x =在一个区间[]a b ,上的图象不间断,并且在它的两个端点处的函数值异号,即()()0f a f b <,则这个函数在这个区间上,至少有一个零点,即存在一点()0x a b ∈,,使()00f x =,这个0x 也就是方程()0f x =的根.要点诠释:①满足上述条件,我们只能判定区间内有零点,但不能确定有几个.若函数在区间内单调,则只有一个;若不单调,则个数不确定.②若函数()f x 在区间[],a b 上有()()0f a f b ⋅>,()f x 在(,)a b 内也可能有零点,例如2()f x x =在[]1,1-上,2()23f x x x =--在区间[]2,4-上就是这样的.故()f x 在(),a b 内有零点,不一定有()()0f a f b ⋅<. ③若函数()f x 在区间[],a b 上的图象不是连续不断的曲线,()f x 在(),a b 内也可能是有零点,例如函数1()1f x x=+在[]2,2-上就是这样的. (2)利用方程求解法求函数的零点时,先考虑解方程()0f x =,方程()0f x =无实根则函数无零点,方程()0f x =有实根则函数有零点.(3)利用数形结合法函数()()()F x f x g x =-的零点就是方程()()f x g x =的实数根,也就是函数()y f x =的图象与()y g x =的图象交点的横坐标.要点二:一元二次方程根的分布与方程系数的关系(1)设x 1、x 2是一元二次方程ax 2+bx +c =0(a >0)的两实根,则x 1、x 2的分布范围与一元二次方程的系数之间的关系是:①当x 1<x 2<k 时,有0()02f k b k a ⎧⎪∆>⎪>⎨⎪⎪-<⎩;②当k <x 1<x 2时,有0()02f k b k a⎧⎪∆>⎪>⎨⎪⎪->⎩;③当x 1<k <x 2时,()0f k <;④当x 1,x 2∈(k 1,k 2)时,有12120()0()02f k f k b k k a ∆≥⎧⎪>⎪⎪>⎨⎪⎪<-<⎪⎩;⑤当x 1、x 2有且仅有一个在(k 1,k 2)时,有12()()0f k f k <.要点诠释:讨论二次函数的根在区间的分布情况一般需从三方面考虑:①判别式;②区间端点的函数值的符号;③对称轴与区间的相对位置.当k =0时,也就是一元二次方程根的零分布.(2)所谓一元二次方程根的零分布,是指方程的根相对于零的关系.比如一元二次方程有一正根,有一负根,其实就是指这个二次方程一个根比零大,一个根比零小,或者说这两个根分布在零的两侧.设一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两个实根为x 1,x 2,且x 1≤x 2.①2121212400,000b ac b x x x x a c x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪>>⇔+=->⎨⎪⎪=>⎪⎩;②2121212400,000b ac b x x x x a c x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪<<+=-<⎨⎪⎪=>⎪⎩;③1200cx x a<<⇔<; ④x 1=0,x 2>0⇔c =0,且0b a <;x 1<0,x 2=0⇔c =0,且0ba>. 要点三:二分法1.二分法所谓二分法就是通过不断地把函数的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法.2.用二分法求函数零点的一般步骤:已知函数()y f x =定义在区间D 上,求它在D 上的一个零点x 0的近似值x ,使它满足给定的精确度. 第一步:在D 内取一个闭区间[]00,a b D ⊆,使()0f a 与()0f b 异号,即()()000f a f b ⋅<,零点位于区间[]00,a b 中.第二步:取区间[]00,a b 的中点,则此中点对应的坐标为()()0000001122x a b a a b =+-=+. 计算()0f x 和()0f a ,并判断:①如果()00f x =,则0x 就是()f x 的零点,计算终止;②如果()()000f a f x ⋅<,则零点位于区间[]00,a x 中,令1010,a a b x ==;③如果()()000f a f x ⋅>,则零点位于区间[]00,x b 中,令1010,a x b b == 第三步:取区间[]11,a b 的中点,则此中点对应的坐标为()()1111111122x a b a a b =+-=+. 计算()1f x 和()1f a ,并判断:①如果()10f x =,则1x 就是()f x 的零点,计算终止;②如果()()110f a f x ⋅<,则零点位于区间[]11,a x 中,令2121,a a b x ==; ③如果()()110f a f x ⋅>,则零点位于区间[]11,x b 中,令2121,a x b b ==; ……继续实施上述步骤,直到区间[],n n a b ,函数的零点总位于区间[],n n a b 上,当n a 和n b 按照给定的精确度所取的近似值相同时,这个相同的近似值就是函数()y f x =的近似零点,计算终止.这时函数()y f x =的近似零点满足给定的精确度.要点诠释:(1)第一步中要使:①区间长度尽量小;②()f a 、()f b 的值比较容易计算且()() <0f a f b . (2)根据函数的零点与相应方程的根的关系,求函数的零点和求相应方程的根式等价的.对于求方程()()f x g x =的根,可以构造函数()()()F x f x g x =-,函数()F x 的零点即为方程()()f x g x =的根.【经典例题】类型一、求函数的零点例1.已知函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-. (1)解方程(x +3)(x +1)(x ―2)=0;(2)画出函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-的图象(简图),并求出函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-的零点;(3)讨论函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-在零点两侧的函数值的正负. 【解析】(1)方程有三个根x 1=―3,x 2=―1,x 3=2.(2)函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-的图象如右图,零点为―3,―1,2.(3)由函数的图象可以直观地看出,在函数()(3)(1)(2)f x x x x =++-的零点―3左侧的函数值为负,在零点―3的右侧与零点―1的左侧的函数值为正,零点―1的右侧与零点2的左侧的函数值为负,零点2右侧的函数值为正.【总结升华】(1)方程(x +3)(x +1)(x ―2)=0左边是三个因式的积的形式,只要有一个因式为0,方程就成立,所以x +3=0或x +1=0或x ―2=0,所以x =―3或x =―1或x =2;(2)可以用描点的方法画出函数图象的简图;(3)在x 轴的上方,纵坐标为正,相应的函数值就为正;在x 轴的下方,纵坐标为负,相应的函数值就为负.举一反三:【变式1】已知函数()()()1()f x x a x b a b =--+<,且m ,n 是方程()0f x =的两个根(m <n ),则实数a 、b 、m 、n 的大小关系可能是( )A .m <a <b <nB .a <m <n <bC .m <a <n <bD .a <m <b <n 【答案】B【解析】由函数()()()1f x x a x b =--+,我们可以看到a 、b 为()()()g x x a x b =--的零点,且()()1f a f b ==0()()f n f m >==,如右图,则应有a <m <n <b ,故选B .例2.若一次函数f (x )=ax +b 有一个零点2,那么函数2()g x ax bx =+的零点是 . 【思路点拨】由题意可知,2a +b =0,即b =-2a ;代入并令g (x )=0解得x =0或12x =. 【答案】0,12【解析】∵一次函数f (x )=ax +b 有一个零点2, ∴2a +b =0,即b =-2a ;∴令22()2(12)0g x ax bx ax ax ax x =+=-=-=, 解得,x =0或12x =; 故答案为:0,12. 【总结升华】本题考查了函数的零点与方程的根之间的关系. 举一反三:【变式1】求函数:(1)223y x x =--+;(2)376y x x =-+的零点.【答案】(1)-3,1;(2)-3,1,2. 【解析】(1)由求根公式解得121, 3.x x ==- (2)方程3760x x -+=可化为()()()()()()()()()()322661611161161230x x x x x x x x x x x x x x x x --+=---=+---=-+-=--+= 由()()()1230x x x --+=知1233,1, 2.x x x =-==所以函数223y x x =--+的零点为-3,1;函数376y x x =-+的零点为-3,1,2.【总结升华】三次因式分解的关键是,裂项后的两组分别要有公因式可提取,函数求零点的题目和解方程的题目可相互转化.类型二、函数零点的存在性定理例3.已知函数2()3xf x x =-,问:方程()0f x =在区间[]1,0-内有没有实数根?为什么?【答案】没有实数根【解析】先求出(1)f -及(0)f 的值,进而确定(1)f -和(0)f 的符号,当它们其中一个值小于零另一个值大于零时,便可确定()f x 在[]1,0-上有实数根.122(1)3(1)03f --=--=-<,02(0)3010,f =-=>且函数2()3xf x x =-的图象是连续曲线,()f x ∴在区间[]1,0-内有实数根【总结升华】利用函数零点的存在性定理可以判断方程()0f x =在某区间内是否有实数根,是利用计算机求方程近似根的重要依据,因此必须熟练掌握这个定理.需要注意的是,方程()0f x =在区间[],a b 内有实数根,不一定有()()0f a f b ⋅<.举一反三:【变式1】判断下列函数在给定区间上是否存在零点: (1)[]2()318,1,8;f x x x x =--∈(2)[]3()1,1,2f x x x x =--∈-;(3)[]2()log (2),1,3f x x x x =+-∈. 【答案】(1)存在;(2)存在;(3)存在. 【解析】(1)(1)200,(8)220,f f =-<=>(1)(8)0f f ∴⋅<故2()318f x x x =--在[]1,8上存在零点.(2)(1)10,(2)50,f f -=-<=>(1)(2)0,f f ∴-⋅<故3()1f x x x =--在区间[]1,2-上存在零点.(3)2222(1)log 31log 210,(3)log 53log 830f f =->-==-<-=,∴(1)(3)0f f ⋅<,故2()log (2)f x x x =+-在区间[]1,3上存在零点. 【高清课程:函数与方程377543 例3】【变式2】若函数3()31,[1,1]f x x x x =+-∈-,则下列判断正确的是( ) A .方程f (x )=0在区间[0,1]内一定有解 B .方程f (x )=0在区间[0,1]内一定无解 C .函数f (x )是奇函数 D .函数f (x )是偶函数【答案】A类型三、一元二次方程根的分布例4.已知关于x 的二次方程x 2+2mx +2m +1=0.(1)若方程有两根,其中一根在区间(―1,0)和(1,2)内,求m 的取值范围. (2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m 的取值范围. 【答案】(1)5162m -<<-;(2)112m -<≤ 【解析】(1)条件说明函数2221y x mx m =+++的零点在区间(-1,0)和(1,2)内,由图1可知,(1)20(0)210(1)420(2)650f f m f m f m -=>⎧⎪=+<⎪⎨=+<⎪⎪=+>⎩,∴121256m Rm m m ∈⎧⎪⎪<-⎪⎪⎨<-⎪⎪⎪>-⎪⎩.∴5162m -<<-.(2)∵函数的零点在区间(0,1)内,由图2知必有(0)0(1)0001f f m >⎧⎪>⎪⎨∆≥⎪⎪<-<⎩.∴12121110m m m m m ⎧>-⎪⎪⎪>-⎨⎪≥≤⎪⎪-<<⎩或.∴112m -<≤ 【总结升华】本例两个小题均可以用解方程的方法求解,但很繁琐,而利用函数的性质和图象求解就变得非常直观简捷.“方程与函数思想”“数形结合思想”是数学中的两个重要思想,解题中要注意应用.举一反三:【变式1】关于x 的方程ax 2―2(a +1)x +a ―1=0,求a 为何值时: (1)方程有一根;(2)方程有一正一负根; (3)方程两根都大于1;(4)方程有一根大于1,一根小于1.【答案】(1)0a =或13a =-(2)01a <<(3)不存在实数a (4)0a > 【解析】(1)当a =0时,方程变为―2x ―1=0,即12x =-,符合题意; 当0a ≠时,方程为二次方程,因为方程有一根,所以1240a ∆=+=,解得13a =-.综上可知,当0a =或13a =-时,关于x 的方程ax 2―2(a +1)x +a ―1=0有一根.(2)因为方程有一正一负根,所以由根与系数的关系得10a a-<.又1240,a ∆=+>解得01a <<.(3)方程两根都大于1,图象大致如图 所以必须满足0,0,2(1)1,2(1)0.a a a f >⎧⎪∆>⎪⎪+⎨>⎪⎪>⎪⎩或0,0,2(1)1,2(1)0.a a af <⎧⎪∆>⎪⎪+⎨>⎪⎪<⎪⎩两不等式组均无解. 所以不存在实数a ,使方程两根都大于1.(4)因为方程有一根大于1,一根小于1,图象大致如图所以必须满足0,(1)0a f >⎧⎨<⎩或0,(1)0a f <⎧⎨>⎩解得0a >.类型四、用二分法求函数的零点的近似值例5.(2016 河南许昌月考)已知函数32()231f x x x x =--+.(1)求证:f (x )在区间(1,2)上存在零点;(2)若f (x )的一个正数零点附近的函数近似值如表格所示,请用二分法计算f (x )=0的一个近似解(精确到0.1).【思路点拨】(1)根据函数零点存在定理即可判断.(2)由二分法的定义进行判断,根据其原理——零点存在的区间逐步缩小,区间端点与零点的值越接近的特征选择正确答案.【答案】(1)略;(2)1.3【解析】(1)证明:∵32()231f x x x x =--+, ∴f (1)=-1<0,f (2)=7>0, ∴f (1)·f (2)=-7<0且32()231f x x x x =--+在(1,2)内连续, 所以f (x )在区间(1,2)上存在零点;(2)由(1)知32()231f x x x x =--+在(1,2)内存在零点,由表知,f (1)=―1,f (1.5)=1,∴f (1)·f (1.5)<0,∴f (x )的零点在(1,1.5)上,∵f (1.25)=―0.40625,∴f (1.25)·f (1.5)<0,∴f (x )的零点在(1.25,1.5)上, ∵f (1.375)=0.18359,∴f (1.25)·f (1.375)<0,∴f (x )的零点在(1.25,1.375)上;∵f (1.3125)=-0.31818,∴f (1.3125)·f (1.375)<0,∴f (x )的零点在(1.3125,1.375)上, ∵f (1.34375)=0.01581,∴f (1.3125)·f (1.34375)<0,∴f (x )的零点在(1.3125,1.34375)上, 由于|1.34375-1.3125|=0.03125<0,且1.3125≈1.3,1.34375≈1.3, 所以f (x )=0的一个精确到0.1的近似解是1.3.【总结升华】本题考查二分法求方程的近似解,求解关键是正确理解掌握二分法的原理与求解步骤,根据其原理得出零点存在的区间,找出其近似解,属于基本概念的运用题.举一反三:【高清课程:函数与方程377543 例4】【变式1】若函数32()22f x x x x =+--的一个正数零点附近的函数值 用二分法计算,其参考数据如下:那么方程32220x x x +--=的一个近似根(精确到0.1)为( ) A .1.2 B .1.3C .1.4D .1.5【答案】C【变式2】设()338xf x x =+-,用二分法求方程338xx +-在x ∈(1,2)内近似解的过程中得f (1)<0,f (1.5)>0,f (1.25)<0,则方程的根落在区间( )A .(1,1.25)B .(1.25,1.5)C .(1.5,2)D .不能确定【思路点拨】由已知“方程3380xx +-=在x ∈(1,2)内近似解”,且具体的函数值的符号也已确定,由f (1.5)>0,f (1.25)<0,它们异号.【答案】B【解析】∵f (1.5)•f (1.25)<0, 由零点存在定理,得,∴方程的根落在区间(1.25,1.5). 故选B .【总结升华】二分法是求方程根的一种算法,其理论依据是零点存在定理:一般地,若函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是一条不间断的曲线,且f (a )f (b )<0,则函数y =f (x )在区间(a ,b )上有零点.类型五、用二分法解决实际问题例6.某电脑公司生产A 种型号的笔记本电脑,2006年平均每台电脑生产成本5000元,并以纯利润20%标定出厂价.从2007年开始,公司更新设备,加强管理,逐步推行股份制,从而使生产成本逐年降低,2010年平均每台A 种型号的笔记本电脑尽管出厂价仅是2006年出厂价的80%,但却实现了纯利润50%的高效益.(1)求2010年每台电脑的生产成本;(2)以2006年的生产成本为基数,用二分法求2006~2010年生产成本平均每年降低的百分率(精确到0.01)【答案】(1)3200;(2)11% 【解析】(1)设2010年每台电脑的生产成本为P 元,根据题意,得P (1+50%)=5000×(1+20%)×80%,解得P =3200(元).故2010年每台电脑的生产成本为3200元.(2)设2006~2010年生产成本平均每年降低的百分率为x ,根据题意,得5000(1-x )4=3200(0<x <1)4观察上表,可知f (0.1)·f (0.15)<0,说明此函数在区间(0.1,0.5)内有零点x 0.取区间(0.1,0.15)的中点x 1=0.125,可得f (0.125)≈-269.因为f (0.125)·f (0.1)<0,所以x 0∈(0.1,0.125).再取(0.1,0.125)的中点x 2=0.1125,可得f (0.1125)≈-98.因为f (0.1)·f (0.1125)<0,所以x 0∈(0.1,0.1125).同理可得,x 0∈(0.1,0.10625),x 0∈(0.103125,0.10625),x 0∈(0.104687,0.10625),x 0∈(0.10546875,0.10625),由于|0.10546875-0.10625|<0.01,所以原方程的近似解为0.11.故2006~2010生产成本平均每年降低的百分率为11%.举一反三:考点必考知识必备 【变式1】如右图所示,有一块边长为15 cm 的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为x cm 的小正方形,然后折成一个无盖的盒子.(1)求出盒子的体积y (cm 3)以x (cm )为自变量的函数解析式,并讨论这个函数的定义域;(2)如果要做成一个容积是150 cm 3的无盖盒子,那么截去的小正方形的边长x 是多少?(精确到0.1 cm )【答案】(1)y =x (15-2x )2 0<x <7.5 (2)0.8 cm 或4.7 cm【解析】(1)由题意,盒子的体积y 以x 为自变量的函数解析式y =x (15-2x )2,其定义域为01520x x >⎧⎨->⎩,即0<x <7.5.(2)原问题可转化为当y =150时,求方程x (15―2x )2=150的近似解.设g (x )=x (15―2x )2―150,由于g (0)·g (1)<0且g (4)·g (5)<0.所以方程在(0,1),(4,5)内各有一根,在区间(0,1)内的近似解为0.8,其逼近区间为(0.8125,0.875),且|0.8125-0.875|=0.0625<0.1;在区间(4,5)内的近似解为4.7,其逼近区间为(4.625,4.6875),且|4.626-4.6875|=0.0625<0.1.所以截去的小正方形的边长是0.8 cm 或4.7 cm .。
一、选择题1.已知函数()f x =的定义域为R ,则实数m 的取值范围是( )A .04m ≤≤B .04m <≤C .04m ≤<D .04m <<2.已知函数(2)f x 的定义域为3(0,)2,则函数(13)f x -的定义域是( ) A .21(,)33-B .11(,)63-C .(0,3)D .7(,1)2-3.已知函数f (x )的定义域为R ,满足f (x )=2f (x +2),且当x ∈[2-,0) 时,19()4f x x x =++,若对任意的m ∈[m ,+∞),都有1()3f x ≤,则m 的取值范围为( ) A .11,5⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭ B .10,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .)5,2⎡-+∞⎢⎣D .11,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭4.已知函数()3221x f x x =-+,且()()20f a f b ++<,则( ) A .0a b +<B .0a b +>C .10a b -+>D .20a b ++<5.符号[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]3π=,[]1.082-=-,定义函数{}[]x x x =-.给出下列结论:①函数{}x 的定义域是R ,值域为0,1;②方程{}12x =有无数个解;③函数{}x 是增函数;④函数{}x 为奇函数,其中正确结论的个数是( )A .0B .1C .2D .36.已知2()2af x x ax =-+在区间[0,1]上的最大值为g (a ),则g (a )的最小值为( ) A .0B .12C .1D .27.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数,如果()31f =-,则不等式()110f x -+≥的解集为( ) A .](2-∞,B .[)2,+∞C .[]24-,D .[]14, 8.已知函数()f x 的定义域为R ,(1)f x -是奇函数,(1)f x +为偶函数,当11x -≤≤时,()13131x x f x +-=+,则以下各项中最小的是( )A .()2018fB .()2019fC .()2020fD .()2021f9.函数sin sin 122xxy =+的部分图象大致是( )A .B .C .D .10.已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),且对任意的x 1,x 2∈(-∞,1](x 1≠x 2)有(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))<0.则( ) A .()()()211f f f <-< B .()()()121f f f <<- C .()()()112f f f <-<D .()()()211f f f <<-11.若函数()y f x =为奇函数,且在(),0∞-上单调递增,若()20f =,则不等式()0f x >的解集为( )A .()()2,02,∞-⋃+B .()(),22,∞∞--⋃+C .()(),20,2∞--⋃D .()()2,00,2-⋃12.已知函数()113sin 22f x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭,则122018201920192019f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭( ) A .2018 B .2019 C .4036D .4038二、填空题13.已知函数(3)5,1()2,1a x x f x a x x--≤⎧⎪=⎨->⎪⎩是R 上的增函数,则a 的取值范围是________.14.函数()()2325f x kx k x =+--在[)1+∞,上单调递增,则k 的取值范围是________. 15.设集合A 是集合*N 的子集,对于*i N ∈,定义()1,,0,i i A A i A ϕ∈⎧=⎨∉⎩给出下列三个结论:①存在*N 的两个不同子集A ,B ,使得任意*i N ∈都满足()0i AB ϕ=且()1A B ⋃=;②任取*N 的两个不同子集A ,B ,对任意*i N ∈都有()()()i i i A B A B ϕϕϕ⋃=+;③设{}*2,A x x n n N==∈,{}*42,B x x n n N ==-=,对任意*i N∈,都有()()()i i i A B A B ϕϕϕ⋂=其中正确结论的序号为______. 16.已知实数0a ≠,函数()2,12,1x a x f x x a x +<⎧=⎨-+≥⎩,若()()11f a f a -=+,则a 的取值范围是___________.17.已知函数y =f (n),满足f (1)=2,且f (n+1)=3f (n),n ∈N + .则f (3)=____________.18.函数()f x 的定义域是__________.19.若函数()f x 满足()()1f x f x =-,()()13f x f x +=--当且仅当(]1,3x ∈时,()f x x =,则()57f =______.20.函数y =a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大2a,则a =______. 三、解答题21.已知()f x 是定义域为R +的增函数,且对任意正实数a 和b ,都有()()()1f ab f a f b =+-.(1)证明:当1x >时,()1f x >;(2)若又知1()02f =,解不等式(32)(1)()2f x f x f x -+-<+.22.在①()()121f x f x x +=+-,②()()11f x f x +=-且()03f =,③()2f x ≥恒成立且()03f =这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.问题:已知二次函数()f x 的图象经过点()1,2,_________. (1)求()f x 的解析式; (2)求()f x 在[]1,4-上的值域.23.已知二次函数 ()f x 的值域为[4,)-+∞,且不等式0( )f x <的解集为(1,3)-. (1)求()f x 的解析式;(2)若对于任意的[2,2]x ∈-,都有2() f x x m >+恒成立,求实数m 的取值范围. 24.已知11012x f x x x ⎛⎫⎛⎫=<≤⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭. (1)求()f x 的表达式;(2)判断()f x 在其定义域内的单调性,并证明.25.已知函数1f x x +=+ (1)求函数()f x 的解析式、定义域;(2)函数()()g x f x ax =-,[]2,4x ∈,求函数()g x 的最小值.26.已知函数()()20f x ax x c a =++>满足:①函数14f x ⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数;②关于x 的不等式()0f x <的解集是()(),11m m <. (1)求函数()f x 的解析式;(2)求函数()()()()43g x f x k x k R =++∈在[]1,3上的最小值()h k .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】由题意可知,对任意的x ∈R ,210mx mx ++>恒成立,然后分0m =和0m ≠,结合题意可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围. 【详解】由题意可知,对任意的x ∈R ,210mx mx ++>恒成立. 当0m =时,则有10>,合乎题意; 当0m ≠时,则有240m m m >⎧⎨∆=-<⎩,解得04m <<. 综上所述,04m ≤<. 故选:C. 【点睛】结论点睛:利用二次不等式在实数集上恒成立,可以利用以下结论来求解: 设()()20f x ax bx c a =++≠①()0f x >在R 上恒成立,则00a >⎧⎨∆<⎩; ②()0f x <在R 上恒成立,则0a <⎧⎨∆<⎩; ③()0f x ≥在R 上恒成立,则00a >⎧⎨∆≤⎩; ④()0f x ≤在R 上恒成立,则0a <⎧⎨∆≤⎩.2.A解析:A 【分析】先求出函数()f x 的定义域(0,3),再求出函数(13)f x -的定义域. 【详解】函数(2)f x 的定义域为3(0,)2,则302x <<,所以023x << 所以函数()f x 的定义域为(0,3),则0133x <-<解得2133x -<< 函数(13)f x -的定义域为21(,)33- 故选:A 【点睛】对于抽象函数定义域的求解方法:(1)若已知函数()f x 的定义域为[]a b ,,则复合函数()()f g x 的定义域由不等式()a g x b ≤≤求出;(2)若已知函数()()f g x 的定义域为[]a b ,,则()f x 的定义域为()g x 在[]x a b ∈,上的值域.3.D解析:D 【分析】求出[2,0)x ∈-时,()f x 的值域,满足1()3f x ≤,根据函数的定义,[0,2)x ∈时,满足1()3f x ≤,同时可得0x ≥时均满足1()3f x ≤,然后求得[4,2)x ∈--时的解析式,解不等式1()3f x ≤得解集,分析后可得m 的范围. 【详解】[2,0)x ∈-时,19()4f x x x =++在[]2,1--上递增,在[1,)-+∞上递减,1(),4f x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,满足1()3f x ≤,当[0,2)x ∈时,2[2,0)x -∈-,11()(2)[,)28f x f x =-∈-∞,满足满足1()3f x ≤, 按此规律,2x ≥时,()f x 均满足1()3f x ≤, 当[4,2)x ∈--时,29()2(2)2(2)22f x f x x x =+=++++,由2912(2)223x x +++≤+, 解得1043x -≤≤-或1124x -≤<-,当101134x -<<-时,1()3f x >. 因此当114x ≥-时,都有1()3f x ≤, 所以114m ≥-. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:本题考查函数不等式恒成立问题,解题关键是依照周期函数的性质,根据函数的定义求出()f x 在[2,22)k k +(k ∈N )满足1()3f x ≤,在[2,0)-上直接判断,求出[4,2)--上的解析式,确定1()3f x ≤的范围,此时有不满足1()3f x ≤的x 出现,于是可得结论m 的范围.4.A解析:A 【分析】求得函数的单调性,构造奇函数利用单调性得解 【详解】由函数单调性性质得:3y x =,21xy =+在R 上单调递增所以()3221x f x x =-+在R 上单调递增, 令函数()()321121x x g x f x x -=+=-+,()()0g x g x +-=则函数()g x 为奇函数,且在R 上单调递增,故()()20f a f b ++<()()g a g b ⇔<-0a b a b ⇔<-⇔+<. 故选:A 【点睛】构造奇函数利用单调性是解题关键.5.B解析:B 【分析】根据函数性质判断[]x 是一个常见的新定义的形式,按照新定义,符号[]x 表示不超过x 的最大整数,由此可以得到函数的性质,又定义函数{}[]x x x =-,当0x ≥时,表示x 的小数部分,由于①③是错误的,举例可判断②,根据单调性定义可判断④.【详解】①函数{}x 的定义域是R ,但[]01x x ≤-<,其值域为)01⎡⎣,,故错误; ②由{}[]12x x x =-=,可得[]12x x =+,则 1.52.5x =,……都是方程的解,故正确; ③由②可得{}11.52=,{}12.52=……当 1.52.5x =,……时,函数{}x 的值都为12,故不是增函数,故错误; ④函数{}x 的定义域是R ,而{}[]{}x x x x -=---≠-,故函数不是奇函数,故错误;综上,故正确的是②. 故选:B. 【点睛】本题以新定义函数{}[]x x x =-的意义为载体,考查了分段函数和函数的值域、单调性等性质得综合类问题,在解答的过程中体现了分类讨论和数形结合的思想,还可以利用函数的图象进行解题.6.B解析:B 【分析】由已知结合对称轴与区间端点的远近可判断二次函数取得最值的位置,从而可求. 【详解】解:因为2()2af x x ax =-+的开口向上,对称轴2a x =, ①122a即1a 时,此时函数取得最大值()()112a g a f ==-,②当122a >即1a >时,此时函数取得最大值()()02ag a f ==,故()1,12,12aa g a a a ⎧-⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩,故当1a =时,()g a 取得最小值12. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了二次函数闭区间上最值的求解,体现了分类讨论思想的应用,属于中档题.7.C解析:C 【分析】根据题意可得()f x 在[0,)+∞上为减函数,结合奇偶性以及()31f =-可得(|1|)f x f ⇒-|1|3x -,解出x 的取值范围,即可得答案.【详解】函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数, 所以()f x 在(,0)-∞上是增函数,由f (3)1=-,则不等式(1)10(1)1(1)f x f x f x f -+⇒--⇒-(3)(|1|)f x f ⇒-(3)|1|3x ⇒-, 解之可得24x -, 故不等式的解集为[2-,4]. 故选:C . 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.8.D解析:D 【分析】利用已知条件可知(2)()0f x f x --+=、(2)()f x f x -=,进而得到(8)()f x f x +=,即周期为8,应用周期性结合已知区间解析式,即可知()2018f 、()2019f 、()2020f 、()2021f 中最小值.【详解】(1)f x -是奇函数,即(1)f x -关于(0,0)对称,()f x ∴的图象关于点(1,0)-对称,即(2)()0f x f x --+=.又)1(f x +为偶函数,即(1)f x +关于0x =对称,()f x ∴的图象关于直线1x =对称,即(2)()f x f x -=.(2)(2)0f x f x --+-=,(2)(2)0f x f x ∴-++=,即(8)()f x f x +=,函数()y f x =的周期为8, (2018)(2)(0)1f f f ∴===,(2019)(3)(1)0f f f ==-=,(2020)(4)(2)(0)1f f f f ==-=-=-,(2021)(5)(3)(1)2f f f f ==-=-=-,故(2021)f 最小.故选:D 【点睛】本题考查了函数的性质,根据已知奇偶性推导函数的周期,应用函数周期求函数值,进而比较大小,属于基础题.9.D解析:D因为()sin()sin sin()sin 11()2222x x x xf x y f x ---=+==+=,所以函数sin sin 122xxy =+是定义在R 上的偶函数,排除A 、B 项;又sin2sin2115()222222f πππ=+=+=,排除C , 综上,函数sin sin 122xxy =+大致的图象应为D 项,故选D.10.B解析:B 【分析】由已知得函数f (x )图象关于x=1对称且在(-∞,1]上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,从而可判断出大小关系. 【详解】解:∵当x 1,x 2∈(-∞,1](x 1≠x 2)时有(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))<0, ∴f (x )在(-∞,1]上单调递减, ∵f (x )=f (2-x ),∴函数f (x )的图象关于x=1对称,则f (x )在∈(1,+∞)上单调递增, ∴f (-1)=f (3)>f (2)>f (1) 即f (-1)>f (2)>f (1) 故选B . 【点睛】本题考查函数的对称性及单调性的应用,解题的关键是函数性质的灵活应用.11.A解析:A 【分析】根据题意,由奇函数的性质可得f (﹣2)=﹣f (2)=0,结合函数的单调性分析可得在区间(﹣∞,﹣2)上,f (x )<0,在(﹣2,0)上,f (x )>0,再结合函数的奇偶性可得在区间(0,2)上,f (x )<0,在(2,+∞)上,f (x )>0,综合即可得答案. 【详解】根据题意,函数y=f (x )为奇函数,且f (2)=0, 则f (﹣2)=﹣f (2)=0,又由f (x )在(﹣∞,0)上单调递增,则在区间(﹣∞,﹣2)上,f (x )<0,在(﹣2,0)上,f (x )>0, 又由函数y=f (x )为奇函数,则在区间(0,2)上,f (x )<0,在(2,+∞)上,f (x )>0, 综合可得:不等式f (x )>0的解集(﹣2,0)∪(2,+∞);【点睛】本题考查函数单调性奇偶性的应用,关键是掌握函数的奇偶性与单调性的定义,属于基础题.12.A解析:A 【分析】根据函数解析式可验证出()()12f x f x +-=,采用倒序相加法可求得结果. 【详解】()11113sin 22f x x x ⎛⎫-=-+-+ ⎪⎝⎭,()()12f x f x ∴+-=,令122018201920192019S f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 则201712019201922018019S f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 两式相加得:222018S =⨯,2018S ∴=. 故选:A . 【点睛】本题考查倒序相加法求和的问题,解题关键是能够根据函数解析式确定()()1f x f x +-为常数.二、填空题13.【分析】函数是增函数可得且即可求解【详解】因为函数为上的增函数所以当时递增即当时递增即且解得∴综上可知实数的取值范围是故答案为:【点睛】易错点睛:本题考查根据分段函数的单调性求参数范围需满足分段函数 解析:(]0,2【分析】函数是增函数可得30a ->,0a >且2(3)151aa -⨯-≤-,即可求解. 【详解】因为函数()f x 为R 上的增函数,所以当1x ≤时,()f x 递增,即30a ->,当1x >时,()f x 递增,即0a >, 且2(3)151aa -⨯-≤-,解得2a ≤,∴02a <≤, 综上可知实数a 的取值范围是(]0,2. 故答案为:(]0,2.【点睛】易错点睛:本题考查根据分段函数的单调性求参数范围,需满足分段函数每部分分别单调,还应注意在分段处的函数值大小问题,这是容易漏掉的地方.14.【分析】根据函数的解析式分和两种情况讨论利用一次二次函数的性质即可求解【详解】由已知函数在上单调递增可得当时函数在上单调递减不满足题意;当时则满足解得综上所述实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题主解析:25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭, 【分析】根据函数的解析式,分0k =和0k ≠两种情况讨论,利用一次、二次函数的性质,即可求解. 【详解】由已知函数()()2325f x kx k x =+--在[)1+∞,上单调递增可得, 当0k =时,函数()25f x x =--在[)1+∞,上单调递减,不满足题意; 当0k ≠时,则满足03212k k k>⎧⎪-⎨-≤⎪⎩,解得25k ≥,综上所述,实数k 的取值范围是25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 故答案为:25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 【点睛】本题主要考查了函数单调性的应用,其中解答中熟记一次函数、二次函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了分类讨论思想,以及推理与计算能力,属于基础题.15.①③【分析】根据题目中给的新定义对于或可逐一对命题进行判断举实例证明存在性命题是真命题举反例可证明全称命题是假命题【详解】∵对于定义∴对于①例如集合是正奇数集合是正偶数集合①正确;对于②例如:当时;解析:①③ 【分析】根据题目中给的新定义,对于()*,0i i N A ϕ∈=或1,可逐一对命题进行判断,举实例证明存在性命题是真命题,举反例可证明全称命题是假命题. 【详解】∵对于*i ∈N ,定义1,()0,i i AA i Aϕ∈⎧=⎨∉⎩,∴对于①,例如集合A 是正奇数集合,B 是正偶数集合,,*AB A B N ∴=∅=,()()01i i A B A B ϕϕ∴==;,①正确;对于②, 例如:{}{}{}1232341234A B AB ===,,,,,,,,,,当2i =时,()1i A B ϕ⋃=;()()1,1i i A B ϕϕ==;()()()i i i A B A B ϕϕϕ∴≠+; ②错误;对于③, {}*2,A x x n n N ==∈,{}*42,B x x n n N ==-=,明显地,,A B 均为偶数集,A B ∴≠∅,()1i AB ϕ=,若i 为偶数,则()i A B ∈,则i A ∈且i B ∈;()()1i i A B ϕϕ∴⋅=,则有()()()i i i A B A B ϕϕϕ⋂=;若i 为奇数,此时,()0i A B ϕ=,则i A ∉且i B ∉,()()0,0i i A B ϕϕ==,()()()i i i A B A B ϕϕϕ⋂=∴也成立;③正确∴所有正确结论的序号是:①③; 故答案为:①③ 【点睛】关键点睛:解题关键在于对题目中新定义的理解和应用,结合特殊值法和反证法进行证明,难度属于中档题.16.【分析】本题首先可讨论的情况此时然后根据函数的解析式求出和通过即可求出的值最后讨论的情况此时通过得出此时无解即可得出结果【详解】若则因为函数所以因为所以解得若则因为函数所以因为所以无解综上所述的取值解析:32⎧⎫⎨⎬⎩⎭【分析】本题首先可讨论0a >的情况,此时11a -<、11a +>,然后根据函数()f x 的解析式求出()1f a -和()1f a +,通过()()11f a f a -=+即可求出a 的值,最后讨论0a <的情况,此时11a ->、11a +<,通过()()11f a f a -=+得出此时a 无解,即可得出结果. 【详解】若0a >,则11a -<,11a +>,因为函数()2,12,1x a x f x x a x +<⎧=⎨-+≥⎩,所以1212f aa a a ,1121f a a aa ,因为()()11f a f a -=+,所以21a a ,解得32a =, 若0a <,则11a ->,11a +<,因为函数()2,12,1x a x f x x a x +<⎧=⎨-+≥⎩,所以11213f aa a a ,12123f a a a a ,因为()()11f a f a -=+,所以1323a a ,无解,综上所述,32a =,a 的取值范围是32⎧⎫⎨⎬⎩⎭, 故答案为:32⎧⎫⎨⎬⎩⎭.【点睛】本题考查分段函数的相关问题的求解,在分段函数求函数值的时候,要把自变量代入到所对应的解析式中是解本题的关键,考查分类讨论思想,考查计算能力,是中档题.17.18【分析】根据递推关系式依次求f(2)f(3)【详解】因为f(n+1)=3f(n)所以【点睛】本题考查根据递推关系求函数值考查基本求解能力解析:18 【分析】根据递推关系式依次求f (2) ,f (3). 【详解】因为f (n+1)=3f (n),所以(2)3(1)6,(3)3(2)18.f f f f ==== 【点睛】本题考查根据递推关系求函数值,考查基本求解能力.18.【解析】由得所以所以原函数定义域为故答案为 解析:(],0-∞【解析】由120x -≥,得21x ≤,所以0x ≤,所以原函数定义域为(],0-∞,故答案为(],0-∞.19.2【分析】根据函数满足的关系可得是以6最小正周期的周期函数根据代入解析式即可【详解】根据已知条件进而有于是显然则是以6最小正周期的周期函数∵当时则故答案为:2【点睛】本题以抽象函数为载体研究抽象函数解析:2 【分析】根据函数满足的关系可得()f x 是以6最小正周期的周期函数,根据()()573f f =代入解析式即可. 【详解】根据已知条件()()()()113f x f x f x f x ⎧=-⎪⎨+=--⎪⎩,进而有()()()()()1133f x f x f x f x f x =-=+-=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦---=-+, 于是()()3+=-f x f x ,显然()()()()()6333f x f x f x f x f x +=++=-⎡⎤⎡⎤+=--⎦⎦=⎣⎣,则()f x 是以6最小正周期的周期函数, ∵当(]1,3x ∈时()f x x =,则()()()57693332f f f =⨯+===.故答案为:2. 【点睛】本题以抽象函数为载体,研究抽象函数的结构特征,且挖掘暗含条件,巧妙地对复合函数的连续变形,体现了数学抽象,数学化归等关键能力与学科素,属于中档题.20.或【分析】由题意按照分类结合指数函数的性质可得方程即可得解【详解】当时是增函数则解得或(舍去);当时是减函数则解得或(舍去);综上或故答案为:或【点睛】关键点点睛:涉及指数函数单调性问题底数为参数时解析:12或32【分析】由题意按照1a >、01a <<分类,结合指数函数的性质可得方程,即可得解. 【详解】当1a >时,xy a =是增函数,则22a a a -=,解得32a =或0a =(舍去); 当01a <<时,xy a =是减函数,则22a a a -=,解得12a =或0a =(舍去); 综上,12或32故答案为:12或32【点睛】关键点点睛:涉及指数函数单调性问题,底数为参数时,一般都要分类讨论,分底数大于1与底数大于0小于1两种情况解决.本题考查了指数函数单调性的应用,考查了运算求解能力及分类讨论思想.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)12x <<. 【分析】(1)计算出(1)f 后由单调性可证;(2)求得(2)2f =,利用定义不等式可化为([(32)(1)](2)f x x f x --<,然后由单调性求解. 【详解】解(1)令1a b ==,代入条件式子得(1)1f =;()f x 在R +上单调递增∴当1x >时,()(1)1f x f >=,得证.(2)令1,22a b ==,代入①式得1(1)()(2)1(2)22f f f f =+-⇒= (32)(1)()2f x f x f x ∴-+-<+(32)(1)()(2)f x f x f x f ⇔-+-<+320,10,0,[(32)(1)]1(2)1x x x f x x f x ->⎧⎪->⎪⇔⎨>⎪⎪--+<+⎩11121(32)(1)223x x x x x x x ⎧>⎧>⎪⎪⇔⇔⇔<<⎨⎨--<<<⎪⎪⎩⎩.【点睛】关键点点睛:本题考查抽象函数的单调性的应用,解关于抽象函数的不等式,关键是利用函数的定义,把不等式转化为12()()f x f x <形式,然后由单调性求解.转化时注意函数的定义域.22.(1)()223x x x f =-+;(2)[]2,11.【分析】(1)若选①:利用待定系数法并结合()f x 的图象经过点()1,2求解二次函数()f x 的解析式;若选②:根据对称轴方程以及()03f =并结合()f x 的图象经过点()1,2求解二次函数()f x 的解析式;若选③:根据已知条件判断出()1,2为图象的最低点,由此分析出对称轴,则二次函数的解析式可求;(2)根据(1)得到()f x 的解析式,然后利用配方法和整体替换的方法求解出()212x -+的取值范围,则()f x 在[]1,4-上的值域可求.【详解】 解:若选①,(1)设()()20f x ax bx c a =++≠,则()()()()221112f x a x b x c ax a b x a b c +=++++=+++++. 因为()()121f x f x x +=+-,所以()22221ax a b x a b c ax bx c x +++++=+++-,所以221a a b =⎧⎨+=-⎩,解得1a =,2b =-.因为()f x 的图象经过点()1,2,所以()1122f a b c c =++=-+=,所以3c =.故()223x x x f =-+.若选②,(1)设()()20f x ax bx c a =++≠,则()f x 图象的对称轴方程为2b x a=-. 由题意可得()()120312b a fc f a b c ⎧-=⎪⎪==⎨⎪=++=⎪⎩,解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩.故()223x x x f =-+.若选③,(1)()()20f x ax bx c a =++≠.因为()03f =,所以3c =.因为()()21f x f ≥=,所以()13212f a b b a ⎧=++=⎪⎨-=⎪⎩,解得1a =,2b =-.故()223x x x f =-+.(2)由(1)可知()()222312f x x x x =-+=-+. 因为14x -≤≤,所以213x -≤-≤,所以()2019x ≤-≤,所以()221211x ≤-+≤. 即()f x 在[]1,4-上的值域为[]2,11. 【点睛】方法点睛:求解函数解析式常用的方法有:(1)换元法:适用于求解已知()()f g x 的解析式求解()f x 的解析式的类型; (2)待定系数法:适用于已知函数的类型求解函数解析式,如已知函数为一次函数可设()()0f x kx b k =+≠或已知函数为二次函数可设()()20f x ax bx c a =++≠;(3)方程组法:适用于已知()(),f x f x -组成的方程求解()f x 的解析式或已知()1,f x f x ⎛⎫⎪⎝⎭组成的方程求解()f x 的解析式的类型.23.(1)2()23f x x x =--;(2)7m <-. 【分析】(1)运用待定系数法,设2()f x ax bx c =++,由题意建立方程组,解之可得函数的解析式;(2)由(1)将问题转化为243m x x <--对[2,2]x ∈-恒成立,令()22()4327g x x x x --=--=,运用二次函数的性质求得其最值,再由不等式恒成立的思想可求得m 的取值范围. 【详解】(1)设()()20f x ax bx c a =++≠,由题意可知:(1)0(3)930(1)4f a b c f a b c f a b c -=-+=⎧⎪=++=⎨⎪=++=-⎩,解得123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,即2()23f x x x =--; (2)由(1)得243m x x <--对[2,2]x ∈-恒成立,令()22()4327g x x x x --=--=,当[2,2]x ∈-, ()[7,9]g x ∈-, 故7m <-. 【点睛】常用的不等式恒成立的思想:()f x a >对一切x I ∈恒成立,等价于()min f x a >;()f x a <对一切x I ∈恒成立,等价于()max f x a >.24.(1)()1(2)1f x x x =≥-;(2)()f x 在[)2,+∞上递减,证明见解析. 【分析】 (1)令1(2)t t x =≥,则1x t=,求得()1(2)1f t t t =≥-,从而可得答案. (2)()f x 在[)2,+∞上递减,证任取122x x >≥,则210x x -<,1110x ->>,2110x -≥>,可证明()()120f x f x -<,从而可得结论.【详解】 (1)令1(2)t t x =≥,则1x t= 因为11012x f x x x ⎛⎫⎛⎫=<≤⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭所以()111(2)11t tf t t t ==≥--, 所以()1(2)1f x x x =≥-; (2)()f x 在[)2,+∞上递减,证明如下:任取122x x >≥,则210x x -<,1110x ->>,2110x -≥>,因为()()12121111f x f x x x -=--- ()()()()21121111x x x x ---=--()()2112011x x x x -=<--所以()()12f x f x <, 则()f x 在[)2,+∞上递减. 【点睛】方法点睛:利用定义法判断函数的单调性的一般步骤是:(1)在已知区间上任取21x x >;(2)作差()()21f x f x -;(3)判断()()21f x f x -的符号(往往先分解因式,再判断各因式的符号),()()210f x f x -> 可得()f x 在已知区间上是增函数,()()210f x f x -< 可得()f x 在已知区间上是减函数.25.(1)22f xx ,[)2,x ∈+∞;(2)()2min22,42,484144,8a a ag x a a a -≤⎧⎪⎪=--<<⎨⎪-≥⎪⎩. 【分析】(1)利用换元法,求函数的解析式,并利用基本不等式求函数的定义域;(2)由(1)可知()22g x x ax =--,[]2,4x ∈,讨论对称轴和定义域的关系,求函数的最小值.【详解】解:(1)由题0x >,令t =,则2t ≥ ∴()22f t t =-∴22f xx ,[)2,x ∈+∞(2)()22g x x ax =--,[]2,4x ∈ 当4a ≤时,()()min 222g x g a ==-当48a <<时,2min224a a g ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ 当8a ≥时,()()min 4144g x g a ==-综上所述:()2min22,42,484144,8a a ag x a a a -≤⎧⎪⎪=--<<⎨⎪-≥⎪⎩ 【点睛】易错点点睛:本题第一问考查已知()y f g x ⎡⎤=⎣⎦,求()y f x =的解析式,容易忽略函数的定义域,即求函数()g x 的值域;本题第二问求函数的最值,不能直接就是顶点纵坐标,需讨论定义域和对称轴的关系,分情况求函数的最小值.26.(1)()223f x x x =+-;(2)()21227,4245,4243,2k k h k k k k k k +≤-⎧⎪=----<<-⎨⎪+≥-⎩.【分析】(1)由①可知函数()f x 的图象关于直线14x =-对称,由②可知()10f =,可得出关于a 、c 的方程组,进而可得出函数()f x 的解析式;(2)求得()()22413g x x k x =++-,求得该函数的对称轴为直线()1x k =-+,对实数k 的取值进行分类讨论,分析函数()g x 在区间[]1,3上的单调性,进而可求得()h k 关于k的表达式. 【详解】(1)由①可得,函数14f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭是偶函数, 将函数14f x ⎛⎫-⎪⎝⎭的图象向左平移14个单位长度可得到函数()f x 的图象, 所以,函数()f x 的图象关于直线14x =-对称,则有1124a -=-,可得2a =. 由②可得:1x =是方程20ax x c ++=的一个解,则有10a c ++=,得3c =-. 于是:()223f x x x =+-;(2)依题意有:()()22413g x x k x =++-,对称轴为()1x k =-+.当()13k -+≥时,即4k ≤-时,()g x 在[]1,3单调递减,于是()()min 31227g x g k ==+;当()113k <-+<时,即4-<<-2k 时,()g x 在()1,1k -+⎡⎤⎣⎦单调递减,在()1,3k -+⎡⎤⎣⎦单调递增,于是()()2min 1245g x g k k k =--=---;当()11k -+≤时,即2k ≥-时,()g x 在[]1,3单调递增, 于是()()min 143g x g k ==+.综上:()21227,4245,4243,2k k h k k k k k k +≤-⎧⎪=----<<-⎨⎪+≥-⎩.【点睛】方法点睛:“动轴定区间”型二次函数最值的方法: (1)根据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;(2)根据二次函数的单调性,分别讨论参数在不同取值下的最值,必要时需要结合区间端点对应的函数值进行分析;(3)将分类讨论的结果整合得到最终结果.。
教学设计二次函数的图像性质教学分析二次函数是作为全面介绍函数的第一个例子出现的.本节教材从三个递进的问题开始:1.解决二次函数的形状问题;2.解决其移动问题;3.解决配方问题.在教师引导和学生动手的基础上,围绕三个问题,每走一步都抽象概括,再明晰一次.这部分教材,信息技术大有用武之地.可以充分利用信息技术的动态特点,画出各种曲线族,把变化极其形象地表现出来,以便使学生掌握二次函数中各参数的变化对图像的影响.三维目标理解在二次函数的图像中a,b,c,h,k的作用,掌握研究二次函数移动的方法,能够熟练地对二次函数图像的上下左右移动,并能迁移到其他函数,培养学生变换作图的能力.重点难点教学重点:二次函数图像的变换.教学难点:将二次函数图像的上下左右移动迁移到其他函数.课时安排1课时教学过程导入新课思路1.在初中,我们已经学过了二次函数,知道其图像为抛物线,并了解其图像的开口方向、对称轴、顶点等特征,本节课进一步研究一般的二次函数的性质,引出课题.思路2.高考试题中,有关二次函数的题目经常出现,二次函数是高中数学最重要的函数,因此有必要对二次函数的图像和性质进行深入学习,教师引出课题.推进新课新知探究提出问题①请回顾二次函数的定义.②二次函数的解析式有几种形式?③二次函数的图像是什么形状?如何快速画出其草图?讨论结果①一般地,函数y=ax2+bx+c( a,b,c为常数且a≠0)叫作二次函数.其中自变量的最高次数是2,自变量取值范围即函数的定义域是全体实数.②有三种形式:一般式:y=ax2+bx+c(a≠0);顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0);零点式:y=a (x-x1)(x-x2)(a≠0).注意:任意二次函数的解析式均有一般式和顶点式,但是不一定有零点式.当且仅当二次函数的图像与x轴相交时,二次函数的解析式才有零点式.③二次函数的图像是抛物线.画抛物线的草图时,通常根据“三点一线一开口”来画.“三点”是指:顶点,抛物线与x轴的两个交点;“一线”是指对称轴这条直线,“一开口”是指抛物线的开口方向,根据抛物线的这些特征描出其草图.如果抛物线与x轴仅有一个交点或没有交点时,可以先在抛物线上任取一点(除顶点),再作出此点关于抛物线对称轴的对称点,这两个点和顶点合起来组成“三点”.提出问题①画出y=x2的图像.并填写表1.表1在图像上表现的?③如何由y=x2的图像得到y=2x2的图像?④如何由函数y=f(x)的图像得到函数y=Af(x)(A>0,A≠1)的图像?讨论结果:①如图1是y=x2的图像,图1如表2为所填表格:表22所示,就是把AB伸长为原来的2倍,即AC的长度,得到当x=1时y=2x2对应的值.图2 图3③将y=x2的图像上所有点的横坐标不变,纵坐标都扩大为原来的2倍得到y=2x2的图像.④将y=Af(x)的图像上所有点的横坐标不变,纵坐标都扩大为原来的A(A>1)倍或缩短为原来的A(0<A<1)倍得到y=Af(x)的图像.提出问题①在同一坐标系中画出y=2x2,y=+2,y=+2+3的图像,观察图像,如何由y=2x2的图像得到y=+2+3的图像?②如何由y=ax2的图像得到y=+2+,的图像?③如何由y=的图像得到y=++,的图像?④由y=ax2的图像如何平移得到y=ax2+bx+c的图像?讨论结果:①y=2x2,y=2(x+1)2,y=2(x+1)2+3的图像,如图4.图4观察图4,得把y=2x2的图像向左平移一个单位长度得y=2(x+1)2的图像,再把y=2(x +1)2的图像向上平移3个单位得y=2(x+1)2+3的图像.②把y=ax2的图像向左(h>0)或向右(h<0)平移|h|个单位长度得y=a(x+h)2的图像,再把y=a(x+h)2的图像向上(k>0)或向下(k<0)平移|k|个单位得y=a(x+h)2+k的图像.③把y=f(x)的图像向左(h>0)或向右(h<0)平移|h|个单位长度得y=f(x+h)的图像,再把y=f(x+h)的图像向上(k>0)或向下(k<0)平移|k|个单位得y=f(x+h)+k的图像.④一般地,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)可通过配方得到它的恒等形式y=a(x+h)2+k,从而就可以知道由y=ax2的图像如何平移得到y=ax2+bx+c的图像.提出问题①二次函数y=+2+中,h,k对函数的图像有何影响?②二次函数y=ax2+bx+中,确定函数图像开口大小及方向的参数是什么?确定函数图像位置的参数是什么?③写出一个开口向下,顶点为-3,的二次函数的解析式,并画出其图像.讨论结果:①h,k只改变函数图像的顶点位置,不改变图像形状.②确定函数图像开口大小及方向的参数是a,确定函数图像位置的参数是a,b,c.③例如y=-(x+3)2+1.其图像如图5所示,图5应用示例例1 二次函数f(x)与g(x)的图像开口大小相同,开口方向也相同,已知函数g(x)的解析式和f(x)图像的顶点,写出函数f(x)的解析式;(1)函数g(x)=x2,f(x)图像的顶点是(4,-7);(2)函数g(x)=-2(x+1)2,f(x)图像的顶点是(-3,2).活动:学生思考确定二次函数的开口大小和方向的参数,以及二次函数解析式的顶点式.解:如果二次函数的图像与y=ax2的图像开口大小相同,开口方向也相同,顶点坐标是(-h,k),则其解析式为y=a(x+h)2+k,(1)因为f(x)与g(x)=x2的图像开口大小相同,开口方向也相同,f(x)图像的顶点是(4,-7),所以f(x)=(x-4)2-7=x2-8x+9;(2)因为f(x)与g(x)=-2(x+1)2的图像开口大小相同,开口方向也相同,g(x)=-2(x +1)2又与y=-2x2的图像开口大小相同,开口方向也相同,所以f(x)与y=-2x2的图像开口大小也相同,开口方向也相同.又因为f(x)图像的顶点是(-3,2),所以f(x)=-2(x+3)2+2=-2x2-12x-16.点评:本题主要考查二次函数的解析式、其图像和性质,以及数形结合的能力.已知二次函数的顶点坐标求其解析式时,常设二次函数的顶点式.变式训练1.函数y=2x2+4x-1的对称轴和顶点分别是( ).A.x=-2,(-2,-1) B.x=2,(-2,-1)C.x=-1,(-1,-3) D.x=1,(-2,3)解析:由y=2x2+4x-1=2(x+1)2-3得对称轴是x=-1,顶点是(-1,-3).答案:C2.已知f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ |2x +3|,x 2,x ,x ∈-6,-,x ∈[-1,1],x ∈[1,6],则f(2)等于( ).A .2 2B .2C . 2D .无法确定解析:∵2∈[1,6],∴f(2)= 2. 答案:C3.将函数y =x 2-2x 的图像向右平移2个单位,再向下平移1个单位后所得函数解析式为( ).A .y =x 2+6x +7 B .y =x 2-6x +7 C .y =x 2+2x -1D .y =x 2-2x +1解析:所得解析式为y =(x -2)2-2(x -2)-1=x 2-6x +7.答案:B例2 已知抛物线y =ax 2+bx +c(a≠0)与x 轴有两个不同的交点A(x 1,0),B(x 2,0)且x 21+x 22=269,试问该抛物线由y =-3(x -1)2的图像向上平移几个单位得到?分析:利用题设条件,再根据根与系数的关系列方程并解出抛物线方程的系数,之后利用二次函数图像的平移规律得到答案.解:由题意可设所求抛物线的解析式为y =-3(x -1)2+k ,展开,得y =-3x 2+6x -3+k ,由题意得x 1+x 2=2,x 1x 2=3-k2, 所以x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=269,得4--3=269. 解得k =43.所以该抛物线是由y =-3(x -1)2的图像向上平移43个单位得到的,它的解析式为y =-3(x -1)2+43,即y =-3x 2+6x -53.点评:本题考查利用二次函数的知识解决问题.函数图像的平移会对解析式产生影响,但函数图像中的某些特征不会产生变化.我们要抓住变化的关键,对函数解析式中变化的系数进行讨论. 变式训练如果把函数y = f(x)的图像平移,可以使图像上的点P(1,0)变成Q(2,2),则函数y = f(x)的图像经过此种变换后所对应的函数为( ).A .y =f(x -1)+2B .y =f(x -1)-2C .y =f(x +1)+2D .y =f(x +1)-2解析:点P(1,0)变成Q(2,2)可以看成将点P(1,0)向右平移一个单位,再向上平移2个单位得到点Q(2,2),则将函数y = f(x)的图像向右平移一个单位,再向上平移2个单位得函数y = f(x -1)+2的图像.答案:A知能训练1.已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图像的顶点坐标为(2,-1),与y 轴交点坐标为(0,11),则( ).A .a =1,b =-4,c =-11B .a =3,b =12,c =11C .a =3,b =-6,c =11D . a =3,b =-12,c =11解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-b2a=2,4ac -b24a =-1,11=c ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-12,c =11.答案:D2.设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ 2,x 2+bx +c ,x>0,x≤0.若f(-4)=f(0),f(-2)=-2,则f(x)的解析式为f(x)=__________,关于x 的方程f(x)= x 的解的个数为__________.解析:∵f(-4)=f(0),f(-2)=-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧-2-4b +c =c ,-2-2b +c =-2.解得b =4,c =2,画出函数y =f(x),y =x 的图像,它们的图像有3个交点,故关于x 的方程f(x)= x 有3个解.答案:f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ 2,x 2+4x +2,x>0,x≤033.已知二次函数f(x)的顶点坐标为(1,-2),且过点(2,4),则f(x)=__________. 解析:设f(x)=a(x -1)2-2,因为过点(2,4),所以有a(2-1)2-2=4,得a =6. 所以f(x)=6(x -1)2-2=6x 2-12x +4. 答案:6x 2-12x +4拓展提升问题:两个二次函数f(x)=ax 2+bx +c 与g(x)=bx 2+ax +c 的图像只可能是图6中的( ).图6解析:这是一道考查二次函数解析式中a ,b ,c 的性质与函数图像特征的相关题目.由于f(x),g(x)图像的对称轴方程分别是x =-b 2a ,x =-a 2b ,且-b 2a 与-a2b 同号,即它们的对称轴位于y 轴的同一侧,由此排除A ,B ;又由C ,D 中给出的图像可断定它们开口方向相反,故ab <0.于是-b 2a >0,-a2b>0,即它们的对称轴都位于y 轴右侧,排除C.答案:D课堂小结本节学习了:(1)二次函数的解析式及其求法. (2)变换法画二次函数的图像.作业习题2—4A 组2、3、4.设计感想本节课的教学设计中,主要涉及图像的移动,“形”十分突出,因此教师一定要注意用好“形”,但是,又不能仅仅满足于对“形”的认识,教材还设置了“抽象概括”,意在从形出发,然后升华为对一般的数的认识.。
《函数的单调性和最值》课标解读教材分析本节的主要内容是函数的单调性和最值.函数的单调性把自变量的变化和函数值的变化定性地联系在一起,起着承前启后的作用,函数的单调性与函数的概念和函数的表示法有着密切的联系,函数的单调性和后面要学习的函数的奇偶性合称为函数的简单性质,是今后研究指数函数、对数函数、幂函数及其他函数的理论基础.函数的单调性是培养学生数学能力的良好题材,本节通过对具体函数图象的归纳和抽象,概括出函数在某个区间上是增函数或减函数的准确定义,明确指出函数的增减性是相对于某个区间来说的.教材中在判断函数的增减性时,既有从图象上进行观察的直观方法,又有根据其定义进行逻辑推理的严格证明方法,最后将两种方法统一起来,形成根据观察图象得出猜想结论,进而用推理证明猜想的体系.函数的单调性和最值有着广泛的实际应用,在解决函数值域、定义域、最值、不等式、比较两数大小等具体问题中均需用到函数的单调性.高考中主要考查函数单调性的判断、求函数的单调区间、函数单调性的应用.本节内容涉及的数学核心素养有数学抽象、直观想象、逻辑推理、数学运算等.学情分析学生在初中阶段通过学习一次函数、二次函数和反比例函数,已经对函数的单调性有了“形”的直观认识,了解用“y随x的增大而增大(减小)”描述函数图象的上升(下降)的趋势.学生具备一定的观察、辨析、抽象概括和归纳类比等学习能力.学生学习本节内容的最大障碍是如何用数学符号刻画一种运动变化的现象,从直观到抽象、从有限到无限是个很大的跨度,而高一学生的思维正处在从经验型向理论型跨越的阶段,逻辑思维水平不高,抽象概括能力不强.另外,他们的代数推理论证能力非常薄弱这些都容易产生思维障碍.教学建议在学生认识函数单调性的过程中会存在两方面的困难:一是如何把“y随x的增大而增大(减小)”这一描述性语言“翻译”为严格的数学符号化语言,尤其是抽象概括出用“任意”刻画“无限”现象;二是用定义证明单调性的代数推理论证.对高一学生而言,作差后的变形和因式符号的判断也有一定的难度.教学中为达成课堂教学目标,突出重点,突破难点,可以采取以下形式组织学习材料:1.充分发挥多媒体形象、动态的优势,借助函数图象、表格和几何画板直观演示,在学生已有认知基础上,通过师生对话自然生成.2.在“创设情境”阶段,观察并分析沙漠某天气温变化的趋势,结合初中已学函数的图象,让学生直观感受函数的单调性,明确相关概念.3.在“引导探索”阶段,首先创设认知冲突,让学生意识到继续学习的必要性;然后设置递进式“问题串”借助多媒体引导学生对“y随x的增大而增大”进行探究、辨析、尝试、归纳和总结,并回顾已有知识经验,实现函数单调性从“直观性”到“描述性”再到“严谨性”的跨越.4.在“学以致用”阶段,首先通过3个判断题帮助学生从正、反两方面辨析,逐步形成对概念正确、全面而深刻的认识,然后教师示范用定义证明函数单调性的方法,一起提炼基本步骤,强化变形的方向和符号判定方法,接着请学生板演实践.学科核心素养目标与素养1结合初中已学习的函数图象,通过实例让学生亲历函数单调性从直观感受、定性描述到定量刻画的自然跨越,抽象概括出增函数和减函数的定义,达到数学抽象核心素养水平一的要求.2.会利用单调性的定义判断和证明函数的单调性,达到逻辑推理核心素养水平一的要求.3.会求函数在给定区间上的最值,达到数学运算核心素养水平一的要求.情境与问题案例一通过回顾初中学习的一次函数、二次函数、反比例函数的函数值()f x 随自变量x的变化情况,结合某天气温随时间的变化曲线,引入本节内容的教学.案例二通过系列问题的设计,复习函数的概念,引发学生回忆思考,通过回顾初中学习的一次函数的图象与性质,在已有知识基础上去探求新知识,引入课题.内容与节点函数的单调性是学习函数概念后研究的第一个、也是最基本的一个性质,为后续学习奠定了理性思维基础.如研究幂函数、指数函数、对数函数和三角函数的性质,包括导函数内容等,在对函数定性分析、求最值和极值、比较大小、解不等式、函数零点的判定以及与其他知识的综合问题上都有重要的应用.因此,它是高中数学核心知识之一,是函数教学的战略要地.过程与方法通过探究函数单调性,让学生感悟从具体到抽象、从特殊到一般、从局部到整体、从有限到无限、从感性到理性的认知过程,体验数学的理性精神和力量,引导学生参与课堂学习,进一步养成思辨和严谨的思维习惯,锻炼探究、概括和交流的学习能力,提升数学抽象、直观想象、逻辑推理、数学运算等核心素养. 教学重点难点重点函数单调性的概念,判断和证明简单函数的单调性.难点函数单调性概念的生成,证明单调性的代数推理论证.。
高中数学课本内容及其重难点北师大版高中数学必修一1、集合的基本关系ﻫ·2、集合·第一章集合(考点的难度不是很大,是高考的必考点)ﻫ·的含义与表示ﻫ·3、集合的基本运算(重点)(2课时)1、生活中的变量关系··第二章函数ﻫ·4、二次函数性质的再研究(重点)3、函数的单调性(重点)ﻫ· 2、对函数的进一步认识ﻫ··5、简单的幂函数(5课时)ﻫ·第三章指数函数和对数函数·2、指数概念的扩充·1、正整数指数函数ﻫ· 3、指数函数(重点)· 4、对数· 5、对数函数(重点)· 6、指数函数、幂函数、对数函数增减性(重点)(3课时)ﻫ·第四章函数应用ﻫ·1、函数与方程ﻫ·2、实际问题的函数建模(2课时)北师大版高中数学必修二·第一章立体几何初步ﻫ·1、简单几何体ﻫ2、三视图(重点)·· 3、直观图(1课时)ﻫ·4、空间图形的基本关系与公理(重点)ﻫ·5、平行关系(重点)ﻫ·6、7、简单几何体的面积和体积(重点)·垂直关系(重点)ﻫ· 8、面积公式和体积公式的简单应用(重点、难点)(4课时)·第二章解析几何初步·3、空间直角坐标系· 1、直线与直线的方程ﻫ·2、圆与圆的方程ﻫ(4课时)北师大版高中数学必修三1、统计活动:随机选取数字··第一章统计ﻫ· 2、从普查到抽样ﻫ·3、抽样方法6、用样本估计总体·4、统计图表ﻫ·5、数据的数字特征(重点)ﻫ·· 7、统计活动:结婚年龄的变化· 8、相关性ﻫ·9、最小二乘法(3课时)ﻫ·第二章算法初步· 1、算法的基本思想·3、排序问题(重点)· 2、算法的基本结构及设计(重点)ﻫ·4、几种基本语句(2课时)1、随机事件的概率(重点)··第三章概率ﻫ· 2、古典概型(重点)·3、模拟方法――概率的应用(重点、难点)(4课时)ﻫ北师大版高中数学必修四·第一章三角函数·1、周期现象与周期函数ﻫ·2、角的概念的推广ﻫ·3、弧度制· 4、正弦函数(重点)· 5、余弦函数(重点)· 6、正切函数(重点)·7、函数的图像(重点)·8、同角三角函数的基本关系(重点、难点)(5课时)1、从位移、速度、力到向量ﻫ·2、从位移的合成到向量的加法(重ﻫ·第二章平面向量ﻫ·3、从速度的倍数到数乘向量(重点)·点)ﻫ· 4、平面向量的坐标(重点)·5、从力做的功到向量的数量积(重点)ﻫ·6、平面向量数量积的坐标表示(重点)·7、向量应用举例(难点)(5课时)ﻫ·第三章三角恒等变形(重点)·2、二倍角的正弦、余弦和正切·1、两角和与差的三角函数ﻫ·3、半角的三角函数·4、三角函数的和差化积与积化和差· 5、三角函数的简单应用(难点)(4课时)北师大版高中数学必修五·第一章数列ﻫ·1、数列的概念· 2、数列的函数特性4、等差数列的前n项和(重点)· 3、等差数列(重点)ﻫ·· 5、等比数列(重点)·6、等比数列的前n项和(重点)ﻫ·7、数列在日常经济生活中的应用·3、2、正弦定理ﻫ1、正弦定理与余弦定理正弦定理ﻫ(6课时)ﻫ·第二章解三角形(重点)ﻫ··4、三角形中的几何计算(难点)ﻫ·5、解三角形的实际应用举例·余弦定理ﻫ(6课时)ﻫ·第三章不等式·1、不等关系ﻫ· 1.1、不等式关系· 1.2、比较大小(重点)ﻫ2,一元二次不等式(重点)ﻫ·2.1、一元二次不等式的解法(重点)ﻫ·2.2、一元二次不等式的应用【4课时】· 3、基本不等式(重点)3.1 基本不等式· 3.2、基本不等式与最大(小)值4线性规划(重点)·4.1、二元一次不等式(组)与平面区(重点)ﻫ·4.2、简单线性规划(重点)· 4.3、简单线性规划的应用(重点、难点) 【3课时】选修1-1第一章常用逻辑用语1命题2.2必要条件2充分条件与必要条件(重点)ﻫ2.1充分条件ﻫ2.3充要条件3全称量词与存在量词ﻫ3.1全称量词与全称命题ﻫ3.2存在量词与特称命题ﻫ3.3全称命题与特称命题的否定ﻫ4逻辑联结词“且’’‘‘或…‘非(重点)4.1逻辑联结词“且ﻫ4.2逻辑联结词“或4.3逻辑联结词‘‘非【1.5课时】ﻫ第二章圆锥曲线与方程(重点)ﻫ1椭圆ﻫ1.1椭圆及其标准方程1.2椭圆的简单性质ﻫ2抛物线2.1抛物线及其标准方程2.2抛物线的简单性质3 曲线3.2双曲线的简单性质3.1双曲线及其标准方程ﻫ【8课时】第三章变化率与导数(重点)ﻫ1变化的快慢与变化率ﻫ2导数的概念及其几何意义2.1导数的概念ﻫ2.2导数的几何意义3计算导数(重点)ﻫ4导数的四则运算法则(重点)ﻫ4.1导数的加法与减法法则4.2导数的4.2导数的乘法与除法法则ﻫ第四章导数应用(重点)ﻫ4.1导数的加法与减法法则ﻫ乘法与除法法则【6课时】ﻫ选修1-2第一章统计案例1 回归分析ﻫ1.1 回归分析ﻫ1.2相关系数ﻫ1.3可线性化的回归分析ﻫ2独立性检验(重点、重点)2.1条件概率与独立事件2.2独立性检验2.3独立性检验的基本思想ﻫ2.4独立性检验的应用(重点、难点)【4课时】第二章框图(重点,高考必考点)1 流程图ﻫ2结构图【1.5课时】第三章推理与证明1归纳与类比ﻫ1.1归纳推理1.2类比推理ﻫ2数学证明3综合法与分析法3.1综合法3.2分析法4反证法【2课时】1.2复1.1数的概念的扩充ﻫﻫ第四章数系的扩充与复数的引入ﻫ1数系的扩充与复数的引入ﻫ数的有关概念(重点)ﻫ2复数的四则运算(重点、高考必考点)2.1复数的加法与减法ﻫ2.2复数的乘法与除法【1.5课时】ﻫ选修2-1ﻫ第一章常用逻辑用语1命题2充分条件与必要条件ﻫ3全称量词与存在量词4逻辑联结词“且”“或”“非”&…&…(重点)【1.5课时】第二章空间向量与立体几何(重点,在解决立体几何方面有很大的帮助)1 从平面向量到空间向量2 空间向量的运算ﻫ3向量的坐标表示和空间向量基本定理4用向量讨论垂直与平行ﻫ5夹角的计算ﻫ6距离的计算【6课时】ﻫ第三章圆锥曲线与方程(重点、高考大题必考知识点)1 椭圆ﻫ1.1椭圆及其标准方程1.2 椭圆的简单性质2 抛物线2.1抛物线及其标准方程3.1双曲线及其标准方程ﻫ3.2双曲线的简单性质2.2抛物线的简单性质ﻫ3双曲线ﻫﻫ4 曲线与方程4.1 曲线与方程4.2 圆锥曲线的共同特征ﻫ4.3 直线与圆锥曲线的交点【8课时】选修2-2第一章推理与证明(重点)ﻫ1归纳与类比ﻫ2综合法与分析法ﻫ3反证法4数学归纳法【2课时】ﻫ第二章变化率与导数(重点)ﻫ1变化的快慢与变化率ﻫ2导数的概念及其几何意义2.1导数的概念2.2导数的几何意义ﻫ3计算导数ﻫ4导数的四则运算法则4.1导数的加法与减法法则ﻫ4.2导数的乘法与除法法则5简单复合函数的求导法则【2课时】第三章导数应用(重点)1函数的单调性与极值1.1导数与函数的单调性ﻫ1.2函数的极值(重、难点)ﻫ2导数在实际问题中的应用ﻫ2.1实际问题中导数的意义2.2最大、最小值问题(重、难点)【5课时】第四章定积分1定积分的概念1.1定积分背景-面积和路程问题(重点)ﻫ1.2定积分2微积分基本定理3定积分的简单应用(重点)3.1平面图形的面积3.2简单几何体的体积【4课时】ﻫ第五章数系的扩充与复数的引入(重点)1 数系的扩充与复数的引入1.1数的概念的扩展1.2复数的有关概念2复数的四则运算ﻫ2.1复数的加法与减法2.2复数的乘法与除法【2课时】选修2-3第一章计数原理(重点)1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理1.1 分类加法计数原理1.2分步乘法计数原理ﻫ2.排列(重点、难点)ﻫ2.1排列的原理2.2排列数公式3.组合3.1 组合及组合数公式3.2 组合数的两个性质ﻫ4.简单计数问题ﻫ5.二项式定理(重、难点)5.2二项式系数的性质5.1二项式定理ﻫ【8课时】第二章概率(重点)ﻫ1.离散型随机变量及其分布列2.超几何分布ﻫ3.条件概率与独立事件4.二项分布5.离散型随机变量均值与方差5.1 离散型随机变量均值与方差(一)5.2离散型随机变量均值与方差(二)6.正态分布6.1 连续型随机变量6.2正态分布【4课时】ﻫ第三章统计案例1.1回归分析1.回归分析ﻫ1.2 相关系数1.3 可线性化的回归分析2.1独立性检验2.独立性检验(重点)ﻫ2.2 独立性检验的基本思想2.3 独立性检验的应用【2课时】选修3-1ﻫ第一章数学发展概述第二章数与符号ﻫ第三章几何学发展史ﻫ第四章数学史上的丰碑----微积分第五章无限第六章数学名题赏析ﻫ选修3-2选修3-3ﻫ第一章球面的基本性质1.直线、平面与球面的我诶制关系ﻫ2.球面直线与球面距离ﻫ第二章球面上的三角形1.球面三角形2.球面直线与球面距离ﻫ3.球面三角形的边角关系4.球面三角形的面积【2课时】ﻫ第三章欧拉公式与非欧几何1.球面上的欧拉公式2.简单多面体的欧拉公式3.欧氏几何与球面几何的比较ﻫ选修4-1第一章直线、多边形、圆(重点)1.全等与相似ﻫ2.圆与直线ﻫ3.圆与四边形【2课时】第二章圆锥曲线ﻫ1.截面欣赏ﻫ2.直线与球、平面与球的位置关系3.柱面与平面的截面ﻫ4.平面截圆锥面5.圆锥曲线的几何性质【3课时】ﻫ选修4-2ﻫ第一章平面向量与二阶方阵ﻫ1平面向量及向量的运算2向量的坐标表示及直线的向量方程ﻫ3二阶方阵与平面向量的乘法ﻫ第二章几何变换与矩阵1几种特殊的矩阵变换2 矩阵变换的性质ﻫ第三章变换的合成与矩阵乘法ﻫ1变换的合成与矩阵乘法2矩阵乘法的性质ﻫ第四章逆变换与逆矩阵1 逆变换与逆矩阵2 初等变换与逆矩阵ﻫ3二阶行列式与逆矩阵4 可逆矩阵与线性方程组第五章矩阵的特征值与特征向量ﻫ1矩阵变换的特征值与特征向量ﻫ2特征向量在生态模型中的简单应用ﻫ选修4-4ﻫ第一章坐标系1 平面直角坐标系2 极坐标系ﻫ3柱坐标系和球坐标系ﻫ第二章参数方程ﻫ1参数方程的概念2 直线和圆锥曲线的参数方程ﻫ3参数方程化成普通方程4平摆线和渐开线ﻫ选修4-5第一章不等关系与基本不等式(重点)l不等式的性质ﻫ2含有绝对值的不等式(难点)3平均值不等式ﻫ4不等式的证明5不等式的应用第二章几个重妻的不等式1柯西不等式ﻫ2排序不等式ﻫ3数学归纳法与贝努利不等式选修4-6第一章带余除法与书的进位制1、整除与带余除法ﻫ2、二进制ﻫ第二章可约性1、素数与合数2、最大公因数与辗转相除法ﻫ3、算术基本定理及其应用ﻫ4、不定方程第三章同余ﻫ1、同余及其应用ﻫ2、欧拉定理还在更新。
北师大版高中数学必修一
双基限时练(十二) 二次函数的性质
基 础 强 化
1.函数y =x 2-2x +3在(-1,5)上的最小值为( )
A. 2
B. 6
C. 18
D. 22
解析 利用二次函数的图像可得.
答案 A
2.若函数f(x)=2x 2+mx +1满足对于任意实数x ,都有f(1+x)=f(1-x),则( )
A. m =-2
B. m =2
C. m =-4
D. m =4
解析 由题可知,对称轴为x =-m 4
=1,得m =-4. 答案 C
3.若函数f(x)=x 2+(a -1)x +a 在区间[2,+∞)上是增函数,则a 的取值范围是( )
A. (-∞,-3)
B. [3,+∞)
C. (-∞,3]
D. [-3,+∞)
解析 由题意得-a -12
≤2,得a ≥-3. 答案 D
4.已知f(x)=x 2+bx +c 关于x =1对称,则( )
A. f(-2)<f(0)<f(3)
B. f(0)<f(-2)<f(3)
C. f(0)<f(3)<f(-2)
D. f(3)<f(0)<f(-2)
解析∵f(x)=x2+bx+c的图像关于x=1对称,又f(x)的图像开口向上,故自变量离对称轴越远,函数值越大,
∵|-2-1|>|3-1|>|0-1|,故f(-2)>f(3)>f(0),故选C.
答案 C
5.某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L1=5.06x-0.15x2和L2=2x,其中x为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售了15辆车,则能获得的最大利润为( ) A.45.606万元B.45.56万元
C.45.6万元D.45.51万元
解析设该公司获得的利润为y万元,在甲地销售了x辆,则在乙地销售了(15-x)辆,
则y=5.06x-0.15x2+2(15-x)=-0.15x2+3.06x+30(0≤x≤15,x∈N),
此二次函数的对称轴为x=10.2,所以当x=10时,y有最大值,为45.6,故所求最大利润为45.6万元.
答案 C
6.抛物线y=-x2+5x-5在直线y=1上方部分的x的取值范围是( )
A.2<x<3 B.x>3或x<2
C.-3<x<-2 D.不存在
解析当y=1时,-x2+5x-5=1,
即x2-5x+6=0,(x-2)(x-3)=0,∴x1=2,x2=3.
又抛物线开口向下,由图像可知当2<x<3时满足题意,选A. 答案 A
7.已知二次函数y =-x 2+2x +m 的部分图像如图所示,则关于x 的一元二次方程-x 2+2x +m =0的根为________________.
解析 由图知二次函数图像的对称轴为直线x =1,与x 轴的一个交点坐标是(3,0),所以二次函数图像与x 轴的另一个交点坐标是(-1,0).所以关于x 的一元二次方程-x 2+2x +m =0的根为x 1=-1,x 2=3.
答案 -1,3
能 力 提 升
8.已知函数y =mx 2-6x +8的定义域为R ,则实数m 的取值范围是________.
解析 当m =0时,y =-6x +8,由-6x +8≥0,得x ≤43
不合题意;当m ≠0时,由题意得
⎩
⎪⎨⎪⎧ m>0,Δ=36-4×8×m<0,得m>98
. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫98,+∞ 9.若f(x)=x 2+(a +2)x +3,x ∈[a ,b]的图像关于x =1对称,
则b =________.
解析 若f(x)=x 2+(a +2)x +3,x ∈[a ,b]的图像关于x =1对
称,则a +b =2,-a +22
=1.∴a =-4,b =2-a =6. 答案 6
10.已知f(x)=ax 2-2x +3(a ≠0),写出f(x)的单调区间.
解 ∵a ≠0,f(x)=ax 2
-2x +3的对称轴为x =1a , 当a>0时,f(x)的单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞,减区间为⎝ ⎛⎭
⎪⎫-∞,1a ; 当a<0时,f(x)的单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1a ,减区间为⎝ ⎛⎭
⎪⎫1a ,+∞. 11.某租赁公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出;当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆.租出的车每辆每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.
(1)当每辆车的月租金为3600元时,能租出多少辆车?
(2)当每辆车的月租金为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?
解 (1)当每辆车的月租金为3600元时,未租出的车辆数为3600-300050
=12,所以这时能租出88辆车. (2)设每辆车的月租金为x(x ≥3000)元,则租赁公司的月收益为f(x)=⎝ ⎛⎭
⎪⎫100-x -300050(x -150)-x -300050×50, 整理得f(x)=-x 250
+162x -21000
=-150
(x -4050)2+307050. 所以,当x =4050时,f(x)最大,最大值为f(4050)=307050.即当每辆车的月租金为4050元时,租赁公司的月收益最大,最大月收益为307050元.
12.已知函数f(x)=x 2+2ax +2,x ∈[-5,5].
(1)当a =-1时,求函数f(x)的最大值和最小值;
(2)求实数a 的取值范围,使y =f(x)在区间[-5,5]上是单调函数;
(3)求f(x)在[-5,5]上的最小值.
解 (1)当a =-1时,f(x)=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈[-5,5],∴x =1时,f(x)min =1,当x =-5时,f(x)max =37.
(2)函数f(x)=(x +a)2+2-a 2,其图像的对称轴为x =-a. ∵f(x)在[-5,5]上是单调函数,
∴-a ≤-5,或-a ≥5,
∴a 的取值范围是a ≤-5,或a ≥5.
(3)当-a<-5,即a>5时,f(x)在[-5,5]单调递增,f(x)min =f(-5)=27-10a.
当-5≤-a ≤5,
即-5≤a ≤5时,f(x)min =f(-a)=2-a 2.
当-a>5,即a<-5时,f(x)在[-5,5]上单调递减,
∴f(x)min =f(5)=27+10a.
∴f(x)的最小值f(a)=⎩⎪⎨⎪⎧ 27-10a (a>5),2-a 2 (-5≤
a ≤5),27+10a (a<-5).
考 题 速 递
13.设f(x)=x2+4x+3,不等式f(x)≥a对x∈R恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析∵f(x)=x2+4x+3=(x+2)2-1,
由f(x)≥a恒成立,知f(x)min≥a,∴a≤-1.
答案(-∞,-1]。