2018高考第二章 函数、导数及其应用 17-18版 第2章 第4节 课时分层训练7

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课时分层训练(七)

二次函数的再研究与幂函数

A组 基础达标

(建议用时:30分钟)

一、选择题

1.已知幂函数f (x)=k·xα的图像过点12,22,则k+α=( )

【导学号:66482047】

A.12

B.1

C.32 D.2

C [由幂函数的定义知k=1.又f 12=22,所以12α=22,解得α=12,从而k+α=32.]

2.函数f (x)=2x2-mx+3,当x∈[-2,+∞)时,f (x)是增函数,当x∈(-∞,-2]时,f (x)是减函数,则f (1)的值为( )

A.-3 B.13

C.7 D.5

B [函数f (x)=2x2-mx+3图像的对称轴为直线x=m4,由函数f (x)的增减区间可知m4=-2,∴m=-8,即f (x)=2x2+8x+3,∴f (1)=2+8+3=13.]

3.若幂函数y=(m2-3m+3)·xm2-m-2的图像不过原点,则m的取值是( )

【导学号:66482048】

A.-1≤m≤2 B.m=1或m=2

C.m=2 D.m=1

B [由幂函数性质可知m2-3m+3=1,∴m=2或m=1.又幂函数图像不过原点,∴m2-m-2≤0,即-1≤m≤2,∴m=2或m=1.]

4.已知函数y=ax2+bx+c,如果a>b>c且a+b+c=0,则它的图像可能是(

)

A B C D

D [由a+b+c=0,a>b>c知a>0,c<0,则ca<0,排除B,C.又f (0)=c<0,所以也排除A.]

5.若函数f (x)=x2-ax-a在区间[0,2]上的最大值为1,则实数a等于( )

【导学号:66482049】

A.-1 B.1

C.2 D.-2

B [∵函数f (x)=x2-ax-a的图像为开口向上的抛物线,

∴函数的最大值在区间的端点取得.

∵f (0)=-a,f (2)=4-3a,

∴ -a≥4-3a,-a=1,或 -a≤4-3a,4-3a=1,解得a=1.]

二、填空题

6.(2017·上海八校联合测试改编)已知函数f (x)=ax2-2ax+1+b(a>0).若f (x)在[2,3]上的最大值为4,最小值为1,则a=________,b=________.

1 0 [因为函数f (x)的对称轴为x=1,又a>0,

所以f (x)在[2,3]上递增,所以 f 2=1,f 3=4,

即 a·22-2a·2+1+b=1,a·32-2a·3+1+b=4,解方程得a=1,b=0.]

7.已知P=2,Q=253,R=123,则P,Q,R的大小关系是________.

P>R>Q [P=2-32=223,根据函数y=x3是R上的增函数且22>12>25,

得223>123>253,即P>R>Q.]

8.对于任意实数x,函数f (x)=(5-a)x2-6x+a+5恒为正值,则a的取值范围是________.

(-4,4) [由题意可得 5-a>0,Δ=36-45-aa+5<0,

解得-4

三、解答题

9.已知幂函数f (x)=x(m2+m)-1(m∈N*)经过点(2,2),试确定m的值,并求满足条件f (2-a)>f (a-1)的实数a的取值范围.

【导学号:66482050】

[解] 幂函数f (x)经过点(2,2),

∴2=2(m2+m)-1,即2=2(m2+m)-1,

∴m2+m=2,解得m=1或m=-2. 4分

又∵m∈N*,∴m=1.

∴f (x)=x12,则函数的定义域为[0,+∞),

并且在定义域上为增函数.

由f (2-a)>f (a-1),得 2-a≥0,a-1≥0,2-a>a-1,10分

解得1≤a<32.

∴a的取值范围为1,32. 12分

10.已知函数f (x)=x2+(2a-1)x-3,

(1)当a=2,x∈[-2,3]时,求函数f (x)的值域;

(2)若函数f (x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a的值.

[解] (1)当a=2时,f (x)=x2+3x-3,x∈[-2,3],

对称轴x=-32∈[-2,3],2分

∴f (x)min=f -32=94-92-3=-214,

f (x)max=f (3)=15,

∴值域为-214,15. 5分

(2)对称轴为x=-2a-12.

①当-2a-12≤1,即a≥-12时,

f (x)max=f (3)=6a+3,

∴6a+3=1,即a=-13满足题意;8分

②当-2a-12>1,即a<-12时,

f (x)max=f (-1)=-2a-1,

∴-2a-1=1,即a=-1满足题意.

综上可知a=-13或-1. 12分

B组 能力提升

(建议用时:15分钟)

1.(2017·江西九江一中期中)函数f (x)=(m2-m-1)·x4m9-m5-1是幂函数,对任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,满足f x1-f x2x1-x2>0,若a,b∈R,且a+b>0,ab<0,则f (a)+f (b)的值( )

A.恒大于0 B.恒小于0

C.等于0 D.无法判断

A [∵f (x)=(m2-m-1)x4m9-m5-1是幂函数,

∴m2-m-1=1,解得m=2或m=-1.

当m=2时,指数4×29-25-1=2 015>0,满足题意.

当m=-1时,指数4×(-1)9-(-1)5-1=-4<0,不满足题意,

∴f (x)=x2 015.

∴幂函数f (x)=x2 015是定义域R上的奇函数,且是增函数.

又∵a,b∈R,且a+b>0,∴a>-b,

又ab<0,不妨设b<0,

则a>-b>0,∴f (a)>f (-b)>0,

又f (-b)=-f (b),

∴f (a)>-f (b),∴f (a)+f (b)>0.故选A.]

2.设f (x)与g(x)是定义在同一区间[a,b]上的两个函数,若函数y=f (x)-g(x)在x∈[a,b]上有两个不同的零点,则称f (x)和g(x)在[a,b]上是“关联函数”,区间[a,b]称为“关联区间”.若f (x)=x2-3x+4与g(x)=2x+m在[0,3]上是“关联函数”,则m的取值范围为________.

-94,-2 [由题意知,y=f (x)-g(x)=x2-5x+4-m在[0,3]上有两个不同的零点.在同一直角坐标系下作出函数y=m与y=x2-5x+4(x∈[0,3])的图像如图所示,结合图像可知,

当x∈[2,3]时,

y=x2-5x+4∈-94,-2,

故当m∈-94,-2时,函数y=m与y=x2-5x+4(x∈[0,3])的图像有两个交点.]

3.已知二次函数f (x)=ax2+bx+1(a,b∈R),x∈R.

(1)若函数f (x)的最小值为f (-1)=0,求f (x)的解析式,并写出单调区间;

(2)在(1)的条件下,f (x)>x+k在区间[-3,-1]上恒成立,试求k的范围.

【导学号:66482051】

[解] (1)由题意知

 -b2a=-1,f -1=a-b+1=0,解得 a=1,b=2.2分

所以f (x)=x2+2x+1,

由f (x)=(x+1)2知,函数f (x)的递增区间为[-1,+∞),递减区间为(-∞,-1]. 6分

(2)由题意知,x2+2x+1>x+k在区间[-3,-1]上恒成立,即k<x2+x+1在区间[-3,-1]上恒成立,8分

令g(x)=x2+x+1,x∈[-3,-1],

由g(x)=x+122+34知g(x)在区间[-3,-1]上是减函数,则g(x)min=g(-1)=1,所以k<1,

即k的取值范围是(-∞,1). 12分