第4讲二次函数与幂函数[考纲解读]1.理解并掌握二次函数的定义、图象及性质,能利用二次函数、二次方程与二次不等式之间的关系解决简单问题.(重点、难点)2.掌握幂函数的图象和性质,结合函数y=x,y=x2,y=x3,y=,y=x的图象,了解它们的变化情况.(重点)[考向预测]从近三年高考情况来看,本讲是高考中的一个热点内容.预测2020年高考对二次函数可能会直接考查,也可能会与其他知识相结合进行考查,考查三个二次之间的关系、函数最值的求解、图象的判断等.在解答题中也可能会涉及二次函数.幂函数的考查常与其他知识结合,比较大小、图象及性质的应用为重点命题方向.1.二次函数(1)二次函数解析式的三种形式①一般式:f(x)=□ax2+bx+c(a≠0).②顶点式:f(x)=□a(x-m)2+n(a≠0).③两根式:f(x)=□a(x-x1)(x-x2)(a≠0).(2)二次函数的图象和性质解析式f(x)=ax2+bx+c(a>0)f(x)=ax2+bx+c(a<0)图象定义域RR续表2.幂函数(1)幂函数的定义一般地,形如□y=xα的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.(2)常见的5种幂函数的图象(3)常见的5种幂函数的性质1.概念辨析(1)函数y=2x是幂函数.()(2)当α<0时,幂函数y=xα是定义域上的减函数.()(3)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)不可能是偶函数.()(4)在y=ax2+bx+c(a≠0)中,a决定了图象的开口方向和在同一直角坐标系中的开口大小.()答案(1)×(2)×(3)×(4)√2.小题热身(1)若a<0,则0.5a,5a,0.2a的大小关系是()A.0.2a<5a<0.5aB.5a<0.5a<0.2aC.0.5a<0.2a<5aD.5a<0.2a<0.5a答案B解析因为a<0,所以函数y=xa在(0,+∞)上是减函数,又因为0.2<0.5<5,所以0.2a>0.5a>5a,即5a<0.5a<0.2a.(2)已知幂函数y=f(x)的图象过点(2,),则函数的解析式为________.答案f(x)=x解析设f(x)=xα,因为函数f(x)的图象过点(2,),所以=2α,即2=2α,所以α=,所以f(x)=x.(3)若二次函数y=-2x2-4x+t的图象的顶点在x轴上,则t的值是________.答案-2解析y=-2x2-4x+t=-2(x2+2x)+t=-2[(x+1)2-1]+t=-2(x+1)2+2+t.因为此函数的图象的顶点(-1,2+t)在x轴上,所以2+t=0,所以t=-2.(4)函数f(x)=-x2+2x(0≤x≤3)的值域是________.答案[-3,1]解析因为f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1,所以f(x)在[0,1]上单调递增,在[1,3]上单调递减,又因为f(0)=0,f(1)=1,f(3)=-3,所以函数f(x)的值域为[-3,1].题型幂函数的图象与性质1.已知幂函数f(x)的图象经过点(9,3),则f(2)-f(1)=()A.3B.1-C.-1D.1答案C解析设f(x)=xα,因为函数f(x)的图象经过点(9,3),所以3=9α,解得α=.所以f(x)=x.所以f(2)-f(1)=-1.2.若四个幂函数y=xa,y=xb,y=xc,y=xd在同一坐标系中的图象如图所示,则a,b,c,d的大小关系是()A.d>c>b>aB.a>b>c>dC.d>c>a>bD.a>b>d>c答案B解析观察图象联想y=x2,y=x,y=x-1在第一象限内的图象,可知c<0,d<0,0
2d,所以c>d.综上知a>b>c>d.3.若(2m+1)>(m2+m-1),则实数m的取值范围是()A.B.C.(-1,2)D.答案D解析因为函数y=x在[0,+∞)是增函数,且(2m+1)>(m2+m-1),所以解得≤m<2.1.求幂函数的解析式幂函数的形式是y=xα(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.幂函数的指数与图象特征的关系当α≠0,1时,幂函数y=xα在第一象限内的图象特征:α取值α>10<α<1α<0图象特殊点过点(0,0),(1,1)过点(0,0),(1,1)过点(1,1)凹凸性下凸上凸下凸单调性递增递增递减举例y=x2y=xy=x-1,y=x-3.幂函数单调性的应用在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较,准确掌握各个幂函数的图象和性质是解题的关键.1.当x∈(0,+∞)时,幂函数y=(m2+m-1)·x-5m-3为减函数,则实数m的值为()A.-2B.1C.1或-2D.m≠答案B解析由题意得解得m=1.2.(2016·全国卷Ⅲ)已知a=2,b=3,c=25,则()A.b