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?23?【答案】(-∞,-1)∪?,? ?32?
【点评】(1)幂函数的形式是y=x(α∈R),其中只有一个参数α,因此只需一个条件即可确定其解析式.
(2)在区间(0,1)上,幂函数中指数越大,函数图象越靠近x轴(简记为“指大图低”),在区间(1,+∞)上,幂函数中指数越大,函数图象越远离x轴.
α 5
考点2 二次函数的解析式的求法
例2已知函数f(x)=x2+mx+n(m,n∈R)满足f(0)=f(1),且方程x=f(x)有两个相等的实数根.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈[0,3]时,求函数f(x)的值域. 【解析】(1)∵f(x)=x+mx+n,且f(0)=f(1), ∴n=1+m+n,∴m=-1,∴f(x)=x-x+n.
∵方程x=f(x)有两个相等的实数根,即x-2x+n=0有两个相等的实数根, ∴(-2)-4n=0,∴n=1,∴f(x)=x-x+1.
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(2)由(1)知f(x)=x-x+1,此函数的图象是开口向上,对称轴为x=的抛物线,
21?1?∴当x=时,f(x)有最小值f??. 2?2?
3?1??1?12
而f??=??-+1=,f(0)=1,f(3)=3-3+1=7,
4?2??2?2
2
2
2
2
2
2
?3?∴当x∈[0,3]时,函数f(x)的值域是?,7?.
?4?
【点评】求二次函数的解析式,关键是灵活选取二次函数解析式的形式,利用所给出的条件,根据二次函数的性质进行求解. 考点3 二次函数的图象与性质
例3已知函数f(x)=-2x2+ax+b且f(2)=-3.
(1)若函数f(x)的图象关于直线x=1对称,求函数f(x)在区间[-3,4]上的值域; (2)若函数f(x)在区间[3,+∞)上递减,求实数b的取值范围. a??=1,
【解析】(1)∵?4
??-8+2a+b=-3,
??a=4,
∴? ??b=-3.
∴f(x)=-2x+4x-3=-2(x-1)-1,x∈[-3,4],
2
2
∴f(x)=f(-3)=-33,f(x)=f(1)=-1,
minmax
6
∴函数f(x)在区间[-3,4]上的值域为[-33,-1]. (2)∵函数f(x)在区间[3,+∞)上递减, a
∴≤3,则a≤12, 4又∵f(2)=-3, ∴b=-2a+5, ∵a≤12, ∴b≥-19.
例4已知函数f(x)=(x-2)(x+a),其中a≤2. (1)若函数f(x)的图象关于直线x=1对称,求a的值; (2)若函数f(x)在区间[0,1]上的最小值是2,求a的值. 【解析】(1)因为f(x)=(x-2)(x+a)=x+(a-2)x-2a, 2-a
所以f(x)的图象的对称轴为直线x=.
2由
2-a
=1,解得a=0. 2
2
2-a
(2)函数f(x)的图象的对称轴为直线x=.
2
当a=2时,f(x)的最小值为f(0)=-4,显然与题意不符; 当0<
2-a
<1,即0因为f(x)在区间?0,
??
2-a??2-a,1?上单调递增,
上单调递减,在区间???2??2?
2
?2-a?=-?2+a?,
所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f???2?
?2????2+a?=2,此方程无解;
令-???2?
当
2-aa
=1-≥1,即a≤0时, 22
2
因为f(x)在区间[0,1]上单调递减,
所以在区间[0,1]上的最小值为f(1)=-(1+a), 令-(1+a)=2,解得a=-3. 综上,a=-3.
【点评】二次函数的图象与性质的确定与应用,关键是充分应用其对称轴及与坐标轴的
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交点.
考点4 三个二次的综合应用
例5已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a>0),若f(-1)=0,且对任意实数x均有f(x)≥0成立,设g(x)=f(x)-kx.
(1)当x∈[-2,2]时,g(x)为单调函数,求实数k的取值范围; (2)当x∈[1,2]时,g(x)<0恒成立,求实数k的取值范围. 【解析】(1)∵f(x)=ax+bx+1(a>0), f(-1)=0且对任意实数x均有f(x)≥0成立; b
∴x=-=-1,且a-b+1=0;
2a即b=2a,且a-b+1=0, 解得a=1,b=2; ∴f(x)=x+2x+1.
∴g(x)=f(x)-kx=x+(2-k)x+1, ∵g(x)在[-2,2]上是单调函数, k-2k-2k-2∴x=应满足:≥2或≤-2,
222即k≥6或k≤-2.
∴k的取值范围是{k|k≤-2或k≥6}.
(2)若g(x)=x+(2-k)x+1,x∈[1,2]时,g(x)<0恒成立,
??g(1)<0,
则? ?g(2)<0,???4-k<0,即? ?9-2k<0,?
2
2
2
2
9解得k>,
2
?9?
∴k的取值范围是?k|k>?.
2??
【点评】二次函数值恒大(小)于零,常结合二次函数的图象和判别式来考虑;利用二次不等式与二次方程之间的关系,即二次不等式解集区间的端点值是对应方程的解;关于二次方程根的分布问题,可以借助二次函数的图象直观考察,主要从判别式、对称轴、端点值这
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