高考二次函数专题

1.二次函数

一.填空题:

112

1. 在区间, 2]上,函数f (x ) = x -px +q 与g (x ) = 2x + 2在同一点取得相同的最小值,

2x 1

那么f (x ) 在[ ,2]上的最大值是 4 .

2

⎧x +bx +c x ≤0

2.设函数f (x ) = ⎨,若f (-4) = f (0),f (-2)= -2,则关于x 的方程f (x ) =x

⎩2 x >0

2

的解的个数为 3(-2,-1,2) .

3.函数y =x 2+bx +c (x ∈[0,+∞)) 是单调函数的充要条件的是 b>0 .

4. 对于二次函数f (x ) =4x 2-2(p -2) x -2p 2-p +1,若在区间[-1,1]内至少存在一个数c 使得

f (c ) >0,则实数p 的取值范围是.

x 2,并且0

是 .

6.若函数f (x ) = x +(a +2)x +3,x ∈[a , b ]的图象关于直线x = 1对称,则b = . 7.若不等式x +2x +a -a -2≥0对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是 . 8.已知函数f (x ) =|x -2ax +b | (x ∈R ) ,给出下列命题:①f (x ) 必是偶函数;②当f (0) = f (2) 时,f (x ) 的图象必关于直线x = 1对称;③若a 2-b ≤0,则f (x ) 在区间[a , +∞) 上是增函数;④f (x ) 有最大值|a 2-b|;其中正确命题的序号是 .

9.已知二次函数f (x ) =ax 2+bx +c ,满足条件f (2+x ) =f (2-x ) ,其图象的顶点为A ,又图象与x 轴交于点B 、C ,其中B 点的坐标为(-1,0) ,∆ABC 的面积S =54,试确定这个二次函数的解析式 .

10. 已知a 、b 为常数,若f (x ) =x 2+4x +3, f (ax +b ) =x 2+10x +24,则5a -b = . 11. 已知函数f (x ) =x 2+2x +1, 若存在实数t ,当x ∈[1, m ]时,f (x +t ) ≤x 恒成立,则实数m 的最

大值为 .

12.设f (x ) 是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x ) =x 2,若对任意的x ∈[t ,t +2], 不等式f (x +t ) ≥2f (x ) 恒成立,则实数t 的取值范围是 .

⎧x 2 (|x |≥1)

13.设f (x ) =⎨, g (x ) 是二次函数,若f (g (x )) 的值域是[0,+∞),则g (x ) 的值

⎩x (|x |

.函数f (x ) =二、解答题:

2

4

2

22

2

b

的取值范围a

13

15.已知函数f (x )=x 2+2mx +m 2-m -,当x ∈(0,+∞) 时,恒有f (x ) >0,求m 的取值范围.

22

16.设a 为实数,函数f (x ) = x +|x -a |+1,x ∈R . (1)讨论函数f (x ) 的奇偶性; (2)求函数f (x ) 的最小值.

17.已知f (x ) =ax 2+bx +c (a ≠0) 的图象过点(-1,0) ,是否存在常数a ,b ,c ,使得不等式

x 2+1

对一切实数x 都成立. x ≤f (x ) ≤2

2

18.已知a 是实数,函数f (x ) =2ax 2+2x -3-a ,如果函数y =f (x ) 在区间[-1,1]上有零点,求a 的取值范围.

c 2

, 其中a 为实数. 19.设函数f (x )=2

x +ax +a

(Ⅰ) 若f (x ) 的定义域为R , 求a 的取值范围;

(Ⅱ) 当f (x ) 的定义域为R 时,求f (x ) 的单减区间.

20.已知函数f (x ) =x 2+x -1,α, β是方程f (x )=0的两个根(α>β) ,f '(x ) 是f (x ) 的导数;设a 1=1,

a n +1=a n -

f (a n )

(n =1,2,„„) f '(a n )

(1)求α, β的值;(2)(理做)证明:对任意的正整数n ,都有a n >α; (3)记b n =ln

a n -β

(n =1,2,„„),求数列{b n }的前n 项和S n . a n -α

1.二次函数答案

一、填空题:

112

1. 在区间[, 2]上,函数f (x ) = x -px +q 与g (x ) = 2x + 2在同一点取得相同的最小值,

2x

1

那么f (x ) 在[ ,2]上的最大值是 4 .

2

⎧x +bx +c x ≤0

2. 设函数f (x ) = ⎨,若f (-4) = f (0),f (-2)= -2,则关于x 的方程f (x ) =x

⎩2 x >0

2

的解的个数为 3 .

3. 函数y =x 2+bx +c (x ∈[0,+∞)) 是单调函数的充要条件的是 b ≥0 .

4. 对于二次函数f (x ) =4x 2-2(p -2) x -2p 2-p +1,若在区间[-1,1]内至少存在一个数c 使得

f (c ) >0,则实数p 的取值范围是x 2,并且0

围是(-∞, -2].

6.若函数f (x ) = x +(a +2)x +3,x ∈[a , b ]的图象关于直线x = 1对称,则b = 6 . 7.若不等式x +2x +a -a -2≥0对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是(-∞, -1] [2,+∞) . 8.已知函数f (x ) =|x -2ax +b | (x ∈R ) ,给出下列命题:①f (x ) 必是偶函数;②当f (0) = f (2) 时,f (x ) 的图象必关于直线x = 1对称;③若a 2-b ≤0,则f (x ) 在区间[a , +∞) 上是增函数;④f (x ) 有最大值|a 2-b|;其中正确命题的序号是 ③ .

2

4

2

22

2

b

的取值范 a

9. 已知二次函数f (x ) =ax 2+bx +c ,满足条件f (2+x ) =f (2-x ) ,其图象的顶点为A ,又图象与x 轴交于点B 、C ,其中B 点的坐标为(-1,0) ,∆ABC 的面积S =54,试确定这个二次函数的解析式

y =2(x -2) 2-18或y =-2(x -2) 2-18.

10. 已知a 、b 为常数,若f (x ) =x 2+4x +3, f (ax +b ) =x 2+10x +24,则5a -b =11. 已知函数f (x ) =x 2+2x +1, 若存在实数t ,当x ∈[1, m ]时,f (x +t ) ≤x 恒成立,则实数m 的最

大值为 4 .

12. 设f (x ) 是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x ) =x ,若对任意的x ∈[t ,t +2],不等式

2

f (x +t ) ≥2f (x ) 恒成立,则实数t

的取值范围是+∞) .

⎧x 2 (|x |≥1)

13. 设f (x ) =⎨, g (x ) 是二次函数,若f (g (x )) 的值域是[0,+∞),则g (x ) 的值域

⎩x (|x |

是[0,+∞) ;

14.

函数f (x ) =

二、解答题:

13

15.已知函数f (x ) =x 2+2mx +m 2-m -,当x ∈(0,+∞) 时,恒有f (x ) >0,求m 的取值范围.

22

思路点拨:此题为动轴定区间问题, 需对对称轴进行讨论.

13

解:f (x ) =(x +m ) 2-m -

22

133

当-m ≤0即m ≥0时, f (0)≥0⇒m 2-m -≥0∴m ≥;

222

13

当-m >0即m 0∴m

223

综上得:m

2

点评:分类讨论要做到不漏掉任何情况, 尤其是端点处的数值不可忽视. 最后结果要取并集.

变式训练:

已知f (x ) =a cos 2x sin x cos x +1(a ∈R ) , 当x ∈[0,] 时, f (x ) 的最小值为-2, 求

2

a 的值. 解: f (x ) =a sin(π-2x ) +a +1,π-2x ∈[-5π, π],sin(π-2x ) ∈[-1, 1].

6666262

当a >0时,f (x ) min =-a +当a

π

a

+1=-2, ∴a =6. 2

a a

++1=-2, ∴a =-3. 22

2

16.设a 为实数,函数f (x ) = x +|x -a |+1,x ∈R , (1)讨论函数f (x ) 的奇偶性; (2)求函数f (x ) 的最小值.

思路点拨:去绝对值, 将问题转化成研究分段函数的性质. 解:(1)当a =0时, f (x ) =x 2+x +1, 函数f (x ) 为偶函数;

当a ≠0时, f (a ) =a 2+1, f (-a ) =a 2+2a +1, f (x ) ≠f (-a ) , 此时函数f (x ) 为非奇非偶函数;

123⎧(x +) +-a (x ≥a )

⎧⎪x +x -a +1(x ≥a ) ⎪⎪224(2)f (x ) =x +x -a +1=⎨2 =⎨

13⎪⎩x -x +a +1(x ≤a ) ⎪(x -) 2++a (x ≤a ) ⎪24⎩

13

当a ≥时, (x 2+x -a +1) min =a 2+1,(x 2-x +a +1) min =+a ,

24

3

此时, f min (x ) =+a ;

4

11

当-

2213

当a ≤-时, f min (x ) =-a .

24

点评:把握每段函数, 同时综观函数整体特点, 是解决本题的关键.

2

17. 已知f (x ) =ax 2+bx +c ,是否存在常数a ,b ,c ,使得不等式(a ≠0) 的图象过点(-1,0)

x 2+1

对一切实数x 都成立. x ≤f (x ) ≤2

思路点拨:本题为不等式恒成立时探寻参数的取值问题. 解:当x =1时,1≤f (x ) ≤1∴f (1)=1, a +b +c =1, 又f (-1) =0⇒a -b +c =0可得b =a +c =

1

;由f (x ) ≥x 对一切实数X 都成立, 2

⎧a >0

⎧a >0⎪1

则ax +(b -1) x +c ≥0⇒ax -x +c ≥0⇒⎨⇒⎨1

∆≤02ac ≥⎩⎪16⎩

2

2

a +c 2111

) =,∴ac =, 此时a =c =. 21616411x 2+1

综上可得, 存在a =c =, b =, 使得不等式x ≤f (x )≤对一切实数X 都成立.

422

于是c >0, 又ac ≤(

11x 2+1

点评: 挖掘不等式x ≤f (x ) ≤中隐含的特殊值, 得到1≤f (x ) ≤1以及≤ac ≤是解题关

16162

键.

ax 2+1

变式训练:设函数f (x ) =是奇函数(a , b , c 都是整数)且f (1)=2, f (2)

bx +c

(1)求a , b , c 的值;(2)当x

18. 已知a 是实数,函数f (x ) =2ax 2+2x -3-a ,如果函数y =f (x ) 在区间[-1, 1]上有零点,求a

的取值范围.

解析1:函数y =f (x ) 在区间[-1,1]上有零点,即方程f (x ) =2ax 2+2x -3-a =0在[-1,1]上有解. a =0时,不符合题意,所以a ≠0, 方程f (x )=0在[-1,1]上有解f (-1) ⋅f (1)≤0或 ⎧af (-1) ≥0⎪af (1)≥0⎪⎪

或a ≥

5⇔a ≤或a ≥1. ⎨∆=4+8a (3+a ) ≥0⇔1≤a ≤

5或a ≤

⎪-1∈[-1.1]⎪⎩a

所以实数a

的取值范围是a ≤或a ≥1.

点评:通过数形结合来解决一元二次方程根的分布问题. 解析2:a =0时,不符合题意,所以a ≠0, 又

12x 2-1

∴f (x ) =2ax +2x -3-a =0在[-1,1]上有解,1]上有解⇔=⇔(2x -1) a =3-2x 在[-1,

a 3-2x

2

2

2x 2-1

在[-1,1]上有解,问题转化为求函数y =[-1,1]上的值域;设t=3-2x,x ∈[-1,1],

3-2x 1(t -3) 2-217

则2x =3-t ,t ∈[1,5],y =⋅=(t +-6) ,

2t 2t

7t 2-7

设g (t ) =t +. g '(t ) =

2,t ∈时,g '(t )

单调递减,t ∈时,g '(t ) >0,

t t

此函数g (t)单调递增,∴y

的取值范围是3,1],∴f (x ) =2ax 2+2x -3-a =0在[-1,1]上有

1

∈3,1]⇔a ≥

1或a ≤a

12x 2-12x 2-1

点评: 将原题中的方程化成=的形式, 问题转化为求函数y =[-1,1]上的

3-2x a 3-2x

值域的问题, 是解析2的思路走向.

变式训练:设全集为R ,集合A ={y |y =sin(2x -

ππ

),

≤x ≤,集合B ={a ∈R |关于x 的方程

642

π

x 2+ax +1=0的根一个在(0,1)上,另一个在(1,2)上}. 求( R A ) ∩( R B ) .

解:由

5π1π

, ∴≤sin(2x -) ≤1,

42236626

11

即 A ={y |≤y ≤1}, ∴ R A ={y |y 1}.

22

≤x ≤

≤2x ≤π,

≤2x -

又关于x 的方程 x +ax +1=0的根一个在(0,1)上,另一个在(1,2)上, 设函数f (x ) =x +ax +1,则满足

2

πππππ

2

⎧f (0)>0,

⎧2+a

,∴-

2⎪f (2)>0, ⎩5+2a >0

∴ ∴(

R

B ={a |a ≤-

R

5

或a ≥-2} 2

R

A ) ∩(

15

B ) ={x |-2≤x 1或x ≤-.

22

c 2

, 其中a 为实数. 19. 设函数f (x )=2

x +ax +a

(Ⅰ) 若f (x ) 的定义域为R , 求a 的取值范围; (Ⅱ) 当f (x ) 的定义域为R 时,求f (x ) 的单减区间.

解:(1)由题意知,x +ax +a ≠0恒成立,∴∆2

x (x +a -2) e x (2)f '(x ) =2,令f '(x ) ≤0得x (x +a -2) ≤0;由f '(x ) =0得x =0或 2

(x +ax +a )

x =2-a 又 0

当a =2时,f '(x ) ≥0;当2

当2

1

变式训练:已知函数f (x ) =() x , x ∈[-1,1],函数g (x ) =f 2(x ) -2af (x ) +3的最小值为h (a ) .

3(Ⅰ)求h (a ) ;(Ⅱ)是否存在实数m ,n 同时满足下列条件:①m >n >3;②当h (a ) 的定义域为[n ,m ]时,值域为[n 2,m 2]? 若存在,求出m ,n 的值;若不存在,说明理由.

11解:(Ⅰ)∵x ∈[-1,1],∴() x ∈[,3].

33

设t =() x , t ∈[, 3],则φ(t ) =t 2-2at +3=(t -a ) 2+3-a 2 当a

1313

11282a 时,y min =h (a ) =φ() =; -3393

1

≤a ≤3时,y min =h (a ) =φ(a ) =3-a 2; 3

当a >3时,y m in =h (a ) =φ(3) =12-6a .

⎧282a ⎪9-3⎪⎪

∴h (a ) =⎨3-a 2

⎪12-6a ⎪⎩

1(a

31

(≤a ≤3) 3

(a >3)

(Ⅱ)∵m >n >3, ∴h (a ) =12-6a 在(3,+∞) 上是减函数. ∵h (a ) 的定义域为[n ,m ];值域为[n 2,m 2],

2

⎧⎪12-6m =n , ∴⎨ 可得6(m -n ) =(m -n )(m +n ), 2

⎪⎩12-6n =m .

∵m >n >3, ∴m +n =6,但这与“m >n >3”矛盾. ∴满足题意的m ,n 不存在.

20. 已知函数f (x ) =x 2+x -1,α, β是方程f (x ) =0的两个根(α>β) ,f '(x ) 是f (x)的导数;设a 1=1,

a n +1=a n -

f (a n )

(n =1,2,„„) f '(a n )

(1)求α, β的值;(2)(理做)证明:对任意的正整数n ,都有a n >α; (3)记b n =ln

a n -β

(n=1,2,„„),求数列{b n }的前n 项和S n .

a n -α

-1+-1. β=

22

2

思路点拨:本题考察数列的综合知识, 将递推数列与函数、导数有机地结合,加大了题目的综合力度. 解:(1)由求根公式,及α>

β得方程两根为α=

(2)要证a n >α, 需证a n -α>0. f '(x ) =2x +1

2a n +1

下面用数学归纳法证明:

f (a n ) a +a n -1a n +1

∴a n +1=a n -=a n -n =.

f '(a n ) 2a n +12a n +1

a n 2-2a n α+1-αa n 2-2a n α+α2-(α2+α-1) (a n -α) 2

a n +1-α===.

2a n +1

2a n +1

2

①当n =1时

, a n -α=1-α=

>0, 命题成立; ②假设n =k (k ≥1) 时命题成立, 即a k -α>0, a k >α>0.

(a k -α) 2

>0, 命题成立. 则当n =k +1时, a k +1-α=

2a k +1

根据数学归纳法可知, 对任意的正整数都有a n >α成立.

a n +1-β(a n -β) 21-β(3)由已知和

(2),b 1=ln , b n +1=ln =ln =2b n

=a n +1-α(a n -α) 21-α所以S n =(2n +2-. 点评:本题考察了求根公式及数学归纳法等数学方法的同时,也考察了转化与化归的数学思想, 即

将已知数列转化成等比数列,本题对变形和运算要求较高. 补充:函数y =x +

a

(a 是常数, 且a >0) 有如下性质:①函数是奇函数;②函数在(0, a ]上 x

是减函数,在[a , +∞) 上是增函数.

2b

(1)如果函数y =x +(x >0)的值域是[6, +∞) ,求b 的值;

x

(2)判断函数y =x 2+ (3)对函数y =x +

c

(常数c >0)在定义域内的奇偶性和单调性,并加以证明; x 2

a c

和y =x 2+2(常数c >0)分别作出推广,使它们是你推广的函数的特x x

例. 判断推广后的函数的单调性(只需写出结论,不要证明).

2b ≥6, 即b =log 29 解:(1

)因为x >0, 所以y =x +x (2)设f (x ) =x 2+

c

, 因为x ∈(-∞, 0) ⋃(0, +∞) x 2

c

为偶函数. 2x

c c c 222

-x -=(x -x )(1-). 12122x 2x 12x 12x 2

f (-x ) =(-x ) 2+

c c 2

=x +=f (x ), (-x ) 2x 2

故函数f (x ) =x 2+

2

设0

c ≤x 1f (x 1),

c

函数f (x ) =x 2+2在[-c , +∞) 上是增函数;

x

当0

f (x ) 则为减函数,设x 1

c 2

则-x 1>-x 2≥, 因f (x ) =x +2是偶函数,

x

所以f (x 1) -f (x 2) =f (-x 1) -f (-x 2) >0,

c

在(-∞, -]上是减函数, 2x

c

同理可证,函数f (x ) =x 2+2在[-c , 0) 上是增函数.

x

a n

(3)可以推广为研究函数y =x +n (常数a >0, n 是正整数) 的单调性.

x

所以函数f (x ) =x 2+

当n 是奇数时,函数y =x n +a 在[a , +∞) 和(-∞, -a ]上是增函数, n x

a 22在[a , +∞) 和[-a , 0) 上是增函数, n x 在(0, 2n a ]和[-2n a , 0) 上是减函数; 当n 是偶数时,函数y =x n +

在(0, 2a ]和[-∞, -a ) 上是减函数.

1.二次函数

一.填空题:

112

1. 在区间, 2]上,函数f (x ) = x -px +q 与g (x ) = 2x + 2在同一点取得相同的最小值,

2x 1

那么f (x ) 在[ ,2]上的最大值是 4 .

2

⎧x +bx +c x ≤0

2.设函数f (x ) = ⎨,若f (-4) = f (0),f (-2)= -2,则关于x 的方程f (x ) =x

⎩2 x >0

2

的解的个数为 3(-2,-1,2) .

3.函数y =x 2+bx +c (x ∈[0,+∞)) 是单调函数的充要条件的是 b>0 .

4. 对于二次函数f (x ) =4x 2-2(p -2) x -2p 2-p +1,若在区间[-1,1]内至少存在一个数c 使得

f (c ) >0,则实数p 的取值范围是.

x 2,并且0

是 .

6.若函数f (x ) = x +(a +2)x +3,x ∈[a , b ]的图象关于直线x = 1对称,则b = . 7.若不等式x +2x +a -a -2≥0对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是 . 8.已知函数f (x ) =|x -2ax +b | (x ∈R ) ,给出下列命题:①f (x ) 必是偶函数;②当f (0) = f (2) 时,f (x ) 的图象必关于直线x = 1对称;③若a 2-b ≤0,则f (x ) 在区间[a , +∞) 上是增函数;④f (x ) 有最大值|a 2-b|;其中正确命题的序号是 .

9.已知二次函数f (x ) =ax 2+bx +c ,满足条件f (2+x ) =f (2-x ) ,其图象的顶点为A ,又图象与x 轴交于点B 、C ,其中B 点的坐标为(-1,0) ,∆ABC 的面积S =54,试确定这个二次函数的解析式 .

10. 已知a 、b 为常数,若f (x ) =x 2+4x +3, f (ax +b ) =x 2+10x +24,则5a -b = . 11. 已知函数f (x ) =x 2+2x +1, 若存在实数t ,当x ∈[1, m ]时,f (x +t ) ≤x 恒成立,则实数m 的最

大值为 .

12.设f (x ) 是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x ) =x 2,若对任意的x ∈[t ,t +2], 不等式f (x +t ) ≥2f (x ) 恒成立,则实数t 的取值范围是 .

⎧x 2 (|x |≥1)

13.设f (x ) =⎨, g (x ) 是二次函数,若f (g (x )) 的值域是[0,+∞),则g (x ) 的值

⎩x (|x |

.函数f (x ) =二、解答题:

2

4

2

22

2

b

的取值范围a

13

15.已知函数f (x )=x 2+2mx +m 2-m -,当x ∈(0,+∞) 时,恒有f (x ) >0,求m 的取值范围.

22

16.设a 为实数,函数f (x ) = x +|x -a |+1,x ∈R . (1)讨论函数f (x ) 的奇偶性; (2)求函数f (x ) 的最小值.

17.已知f (x ) =ax 2+bx +c (a ≠0) 的图象过点(-1,0) ,是否存在常数a ,b ,c ,使得不等式

x 2+1

对一切实数x 都成立. x ≤f (x ) ≤2

2

18.已知a 是实数,函数f (x ) =2ax 2+2x -3-a ,如果函数y =f (x ) 在区间[-1,1]上有零点,求a 的取值范围.

c 2

, 其中a 为实数. 19.设函数f (x )=2

x +ax +a

(Ⅰ) 若f (x ) 的定义域为R , 求a 的取值范围;

(Ⅱ) 当f (x ) 的定义域为R 时,求f (x ) 的单减区间.

20.已知函数f (x ) =x 2+x -1,α, β是方程f (x )=0的两个根(α>β) ,f '(x ) 是f (x ) 的导数;设a 1=1,

a n +1=a n -

f (a n )

(n =1,2,„„) f '(a n )

(1)求α, β的值;(2)(理做)证明:对任意的正整数n ,都有a n >α; (3)记b n =ln

a n -β

(n =1,2,„„),求数列{b n }的前n 项和S n . a n -α

1.二次函数答案

一、填空题:

112

1. 在区间[, 2]上,函数f (x ) = x -px +q 与g (x ) = 2x + 2在同一点取得相同的最小值,

2x

1

那么f (x ) 在[ ,2]上的最大值是 4 .

2

⎧x +bx +c x ≤0

2. 设函数f (x ) = ⎨,若f (-4) = f (0),f (-2)= -2,则关于x 的方程f (x ) =x

⎩2 x >0

2

的解的个数为 3 .

3. 函数y =x 2+bx +c (x ∈[0,+∞)) 是单调函数的充要条件的是 b ≥0 .

4. 对于二次函数f (x ) =4x 2-2(p -2) x -2p 2-p +1,若在区间[-1,1]内至少存在一个数c 使得

f (c ) >0,则实数p 的取值范围是x 2,并且0

围是(-∞, -2].

6.若函数f (x ) = x +(a +2)x +3,x ∈[a , b ]的图象关于直线x = 1对称,则b = 6 . 7.若不等式x +2x +a -a -2≥0对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是(-∞, -1] [2,+∞) . 8.已知函数f (x ) =|x -2ax +b | (x ∈R ) ,给出下列命题:①f (x ) 必是偶函数;②当f (0) = f (2) 时,f (x ) 的图象必关于直线x = 1对称;③若a 2-b ≤0,则f (x ) 在区间[a , +∞) 上是增函数;④f (x ) 有最大值|a 2-b|;其中正确命题的序号是 ③ .

2

4

2

22

2

b

的取值范 a

9. 已知二次函数f (x ) =ax 2+bx +c ,满足条件f (2+x ) =f (2-x ) ,其图象的顶点为A ,又图象与x 轴交于点B 、C ,其中B 点的坐标为(-1,0) ,∆ABC 的面积S =54,试确定这个二次函数的解析式

y =2(x -2) 2-18或y =-2(x -2) 2-18.

10. 已知a 、b 为常数,若f (x ) =x 2+4x +3, f (ax +b ) =x 2+10x +24,则5a -b =11. 已知函数f (x ) =x 2+2x +1, 若存在实数t ,当x ∈[1, m ]时,f (x +t ) ≤x 恒成立,则实数m 的最

大值为 4 .

12. 设f (x ) 是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x ) =x ,若对任意的x ∈[t ,t +2],不等式

2

f (x +t ) ≥2f (x ) 恒成立,则实数t

的取值范围是+∞) .

⎧x 2 (|x |≥1)

13. 设f (x ) =⎨, g (x ) 是二次函数,若f (g (x )) 的值域是[0,+∞),则g (x ) 的值域

⎩x (|x |

是[0,+∞) ;

14.

函数f (x ) =

二、解答题:

13

15.已知函数f (x ) =x 2+2mx +m 2-m -,当x ∈(0,+∞) 时,恒有f (x ) >0,求m 的取值范围.

22

思路点拨:此题为动轴定区间问题, 需对对称轴进行讨论.

13

解:f (x ) =(x +m ) 2-m -

22

133

当-m ≤0即m ≥0时, f (0)≥0⇒m 2-m -≥0∴m ≥;

222

13

当-m >0即m 0∴m

223

综上得:m

2

点评:分类讨论要做到不漏掉任何情况, 尤其是端点处的数值不可忽视. 最后结果要取并集.

变式训练:

已知f (x ) =a cos 2x sin x cos x +1(a ∈R ) , 当x ∈[0,] 时, f (x ) 的最小值为-2, 求

2

a 的值. 解: f (x ) =a sin(π-2x ) +a +1,π-2x ∈[-5π, π],sin(π-2x ) ∈[-1, 1].

6666262

当a >0时,f (x ) min =-a +当a

π

a

+1=-2, ∴a =6. 2

a a

++1=-2, ∴a =-3. 22

2

16.设a 为实数,函数f (x ) = x +|x -a |+1,x ∈R , (1)讨论函数f (x ) 的奇偶性; (2)求函数f (x ) 的最小值.

思路点拨:去绝对值, 将问题转化成研究分段函数的性质. 解:(1)当a =0时, f (x ) =x 2+x +1, 函数f (x ) 为偶函数;

当a ≠0时, f (a ) =a 2+1, f (-a ) =a 2+2a +1, f (x ) ≠f (-a ) , 此时函数f (x ) 为非奇非偶函数;

123⎧(x +) +-a (x ≥a )

⎧⎪x +x -a +1(x ≥a ) ⎪⎪224(2)f (x ) =x +x -a +1=⎨2 =⎨

13⎪⎩x -x +a +1(x ≤a ) ⎪(x -) 2++a (x ≤a ) ⎪24⎩

13

当a ≥时, (x 2+x -a +1) min =a 2+1,(x 2-x +a +1) min =+a ,

24

3

此时, f min (x ) =+a ;

4

11

当-

2213

当a ≤-时, f min (x ) =-a .

24

点评:把握每段函数, 同时综观函数整体特点, 是解决本题的关键.

2

17. 已知f (x ) =ax 2+bx +c ,是否存在常数a ,b ,c ,使得不等式(a ≠0) 的图象过点(-1,0)

x 2+1

对一切实数x 都成立. x ≤f (x ) ≤2

思路点拨:本题为不等式恒成立时探寻参数的取值问题. 解:当x =1时,1≤f (x ) ≤1∴f (1)=1, a +b +c =1, 又f (-1) =0⇒a -b +c =0可得b =a +c =

1

;由f (x ) ≥x 对一切实数X 都成立, 2

⎧a >0

⎧a >0⎪1

则ax +(b -1) x +c ≥0⇒ax -x +c ≥0⇒⎨⇒⎨1

∆≤02ac ≥⎩⎪16⎩

2

2

a +c 2111

) =,∴ac =, 此时a =c =. 21616411x 2+1

综上可得, 存在a =c =, b =, 使得不等式x ≤f (x )≤对一切实数X 都成立.

422

于是c >0, 又ac ≤(

11x 2+1

点评: 挖掘不等式x ≤f (x ) ≤中隐含的特殊值, 得到1≤f (x ) ≤1以及≤ac ≤是解题关

16162

键.

ax 2+1

变式训练:设函数f (x ) =是奇函数(a , b , c 都是整数)且f (1)=2, f (2)

bx +c

(1)求a , b , c 的值;(2)当x

18. 已知a 是实数,函数f (x ) =2ax 2+2x -3-a ,如果函数y =f (x ) 在区间[-1, 1]上有零点,求a

的取值范围.

解析1:函数y =f (x ) 在区间[-1,1]上有零点,即方程f (x ) =2ax 2+2x -3-a =0在[-1,1]上有解. a =0时,不符合题意,所以a ≠0, 方程f (x )=0在[-1,1]上有解f (-1) ⋅f (1)≤0或 ⎧af (-1) ≥0⎪af (1)≥0⎪⎪

或a ≥

5⇔a ≤或a ≥1. ⎨∆=4+8a (3+a ) ≥0⇔1≤a ≤

5或a ≤

⎪-1∈[-1.1]⎪⎩a

所以实数a

的取值范围是a ≤或a ≥1.

点评:通过数形结合来解决一元二次方程根的分布问题. 解析2:a =0时,不符合题意,所以a ≠0, 又

12x 2-1

∴f (x ) =2ax +2x -3-a =0在[-1,1]上有解,1]上有解⇔=⇔(2x -1) a =3-2x 在[-1,

a 3-2x

2

2

2x 2-1

在[-1,1]上有解,问题转化为求函数y =[-1,1]上的值域;设t=3-2x,x ∈[-1,1],

3-2x 1(t -3) 2-217

则2x =3-t ,t ∈[1,5],y =⋅=(t +-6) ,

2t 2t

7t 2-7

设g (t ) =t +. g '(t ) =

2,t ∈时,g '(t )

单调递减,t ∈时,g '(t ) >0,

t t

此函数g (t)单调递增,∴y

的取值范围是3,1],∴f (x ) =2ax 2+2x -3-a =0在[-1,1]上有

1

∈3,1]⇔a ≥

1或a ≤a

12x 2-12x 2-1

点评: 将原题中的方程化成=的形式, 问题转化为求函数y =[-1,1]上的

3-2x a 3-2x

值域的问题, 是解析2的思路走向.

变式训练:设全集为R ,集合A ={y |y =sin(2x -

ππ

),

≤x ≤,集合B ={a ∈R |关于x 的方程

642

π

x 2+ax +1=0的根一个在(0,1)上,另一个在(1,2)上}. 求( R A ) ∩( R B ) .

解:由

5π1π

, ∴≤sin(2x -) ≤1,

42236626

11

即 A ={y |≤y ≤1}, ∴ R A ={y |y 1}.

22

≤x ≤

≤2x ≤π,

≤2x -

又关于x 的方程 x +ax +1=0的根一个在(0,1)上,另一个在(1,2)上, 设函数f (x ) =x +ax +1,则满足

2

πππππ

2

⎧f (0)>0,

⎧2+a

,∴-

2⎪f (2)>0, ⎩5+2a >0

∴ ∴(

R

B ={a |a ≤-

R

5

或a ≥-2} 2

R

A ) ∩(

15

B ) ={x |-2≤x 1或x ≤-.

22

c 2

, 其中a 为实数. 19. 设函数f (x )=2

x +ax +a

(Ⅰ) 若f (x ) 的定义域为R , 求a 的取值范围; (Ⅱ) 当f (x ) 的定义域为R 时,求f (x ) 的单减区间.

解:(1)由题意知,x +ax +a ≠0恒成立,∴∆2

x (x +a -2) e x (2)f '(x ) =2,令f '(x ) ≤0得x (x +a -2) ≤0;由f '(x ) =0得x =0或 2

(x +ax +a )

x =2-a 又 0

当a =2时,f '(x ) ≥0;当2

当2

1

变式训练:已知函数f (x ) =() x , x ∈[-1,1],函数g (x ) =f 2(x ) -2af (x ) +3的最小值为h (a ) .

3(Ⅰ)求h (a ) ;(Ⅱ)是否存在实数m ,n 同时满足下列条件:①m >n >3;②当h (a ) 的定义域为[n ,m ]时,值域为[n 2,m 2]? 若存在,求出m ,n 的值;若不存在,说明理由.

11解:(Ⅰ)∵x ∈[-1,1],∴() x ∈[,3].

33

设t =() x , t ∈[, 3],则φ(t ) =t 2-2at +3=(t -a ) 2+3-a 2 当a

1313

11282a 时,y min =h (a ) =φ() =; -3393

1

≤a ≤3时,y min =h (a ) =φ(a ) =3-a 2; 3

当a >3时,y m in =h (a ) =φ(3) =12-6a .

⎧282a ⎪9-3⎪⎪

∴h (a ) =⎨3-a 2

⎪12-6a ⎪⎩

1(a

31

(≤a ≤3) 3

(a >3)

(Ⅱ)∵m >n >3, ∴h (a ) =12-6a 在(3,+∞) 上是减函数. ∵h (a ) 的定义域为[n ,m ];值域为[n 2,m 2],

2

⎧⎪12-6m =n , ∴⎨ 可得6(m -n ) =(m -n )(m +n ), 2

⎪⎩12-6n =m .

∵m >n >3, ∴m +n =6,但这与“m >n >3”矛盾. ∴满足题意的m ,n 不存在.

20. 已知函数f (x ) =x 2+x -1,α, β是方程f (x ) =0的两个根(α>β) ,f '(x ) 是f (x)的导数;设a 1=1,

a n +1=a n -

f (a n )

(n =1,2,„„) f '(a n )

(1)求α, β的值;(2)(理做)证明:对任意的正整数n ,都有a n >α; (3)记b n =ln

a n -β

(n=1,2,„„),求数列{b n }的前n 项和S n .

a n -α

-1+-1. β=

22

2

思路点拨:本题考察数列的综合知识, 将递推数列与函数、导数有机地结合,加大了题目的综合力度. 解:(1)由求根公式,及α>

β得方程两根为α=

(2)要证a n >α, 需证a n -α>0. f '(x ) =2x +1

2a n +1

下面用数学归纳法证明:

f (a n ) a +a n -1a n +1

∴a n +1=a n -=a n -n =.

f '(a n ) 2a n +12a n +1

a n 2-2a n α+1-αa n 2-2a n α+α2-(α2+α-1) (a n -α) 2

a n +1-α===.

2a n +1

2a n +1

2

①当n =1时

, a n -α=1-α=

>0, 命题成立; ②假设n =k (k ≥1) 时命题成立, 即a k -α>0, a k >α>0.

(a k -α) 2

>0, 命题成立. 则当n =k +1时, a k +1-α=

2a k +1

根据数学归纳法可知, 对任意的正整数都有a n >α成立.

a n +1-β(a n -β) 21-β(3)由已知和

(2),b 1=ln , b n +1=ln =ln =2b n

=a n +1-α(a n -α) 21-α所以S n =(2n +2-. 点评:本题考察了求根公式及数学归纳法等数学方法的同时,也考察了转化与化归的数学思想, 即

将已知数列转化成等比数列,本题对变形和运算要求较高. 补充:函数y =x +

a

(a 是常数, 且a >0) 有如下性质:①函数是奇函数;②函数在(0, a ]上 x

是减函数,在[a , +∞) 上是增函数.

2b

(1)如果函数y =x +(x >0)的值域是[6, +∞) ,求b 的值;

x

(2)判断函数y =x 2+ (3)对函数y =x +

c

(常数c >0)在定义域内的奇偶性和单调性,并加以证明; x 2

a c

和y =x 2+2(常数c >0)分别作出推广,使它们是你推广的函数的特x x

例. 判断推广后的函数的单调性(只需写出结论,不要证明).

2b ≥6, 即b =log 29 解:(1

)因为x >0, 所以y =x +x (2)设f (x ) =x 2+

c

, 因为x ∈(-∞, 0) ⋃(0, +∞) x 2

c

为偶函数. 2x

c c c 222

-x -=(x -x )(1-). 12122x 2x 12x 12x 2

f (-x ) =(-x ) 2+

c c 2

=x +=f (x ), (-x ) 2x 2

故函数f (x ) =x 2+

2

设0

c ≤x 1f (x 1),

c

函数f (x ) =x 2+2在[-c , +∞) 上是增函数;

x

当0

f (x ) 则为减函数,设x 1

c 2

则-x 1>-x 2≥, 因f (x ) =x +2是偶函数,

x

所以f (x 1) -f (x 2) =f (-x 1) -f (-x 2) >0,

c

在(-∞, -]上是减函数, 2x

c

同理可证,函数f (x ) =x 2+2在[-c , 0) 上是增函数.

x

a n

(3)可以推广为研究函数y =x +n (常数a >0, n 是正整数) 的单调性.

x

所以函数f (x ) =x 2+

当n 是奇数时,函数y =x n +a 在[a , +∞) 和(-∞, -a ]上是增函数, n x

a 22在[a , +∞) 和[-a , 0) 上是增函数, n x 在(0, 2n a ]和[-2n a , 0) 上是减函数; 当n 是偶数时,函数y =x n +

在(0, 2a ]和[-∞, -a ) 上是减函数.


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