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2012届高考数学二次函数第一轮专项复习教案

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●知识梳理
二次函数的基本性质
(1)二次函数的三种表示法:
y=ax2+bx+c;y=a(x-x1)(x-x2);y=a(x-x0)2+n.
(2)当a>0,f(x)在区间[p,q]上的最大值为M,最小值为m,令x0= (p+q).
若- <p,则f(p)=m,f(q)=M;
若p≤- <x0,则f(- )=m,f(q)=M;
若x0≤- <q,则f(p)=M,f(- )=m;
若- ≥q,则f(p)=M,f(q)=m.
●点击双基
1.设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),如果f(x1)=f(x2)(其中x1≠x2),则f( )等于
A.- B.-
C.cD.
解析:f( )=f(- )= .
答案:D
2.二次函数y=x2-2(a+b)x+c2+2ab的图象的顶点在x轴上,且a、b、c为△ABC的三边长,则△ABC为
A.锐角三角形B.直角三角形
C.钝角三角形D.等腰三角形
解析:y=[x-(a+b)]2+c2+2ab-(a+b)2=[x-(a+b)]2+c2-a2-b2.
∴顶点为(a+b,c2-a2-b2).
由题意知c2-a2-b2=0.
∴△ABC为直角三角形.
答案:B
3.已知函数f(x)=4x2-mx+5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f(1)的范围是
A.f(1)≥25B.f(1)=25
C.f(1)≤25D.f(1)>25
解析:由y=f(x)的对称轴是x= ,可知f(x)在[ ,+∞)上递增,由题设只需 ≤-2 m≤-16,
∴f(1)=9-m≥25.
答案:A
4.函数f(x)=2x2-6x+1在区间[-1,1]上的最小值是___________,最大值是___________.
解析:f(x)=2(x- )2- .
当x=1时,f(x)min=-3;当x=-1时,f(x)max=9.
答案:-39
5.(2003年春季上海)若函数y=x2+(a+2)x+3,x∈[a,b]的图象关于直线x=1对称,则b=__________.
解法一:二次函数y=x2+(a+2)x+3的图象关于直线x=1对称,说明二次函数的对称轴为1,即- =1.∴a=-4.而f(x)是定义在[a,b]上的,即a、b关于x=1也是对称的,∴ =1.∴b=6.
解法二:∵二次函数y=x2+(a+2)x+3的对称轴为x=1,∴f(x)可表示为f(x)=(x-1)2+c,与原二次函数的表达式比较对应项系数,可得a+2=-2.∴a=-4,b的计算同解法一.
解法三:∵二次函数的对称轴为x=1,∴有f(x)=f(2-x),比较对应项系数,∴a=-4,b的计算同解法一.
答案:6
●典例剖析
【例1】设x、y是关于m的方程m2-2am+a+6=0的两个实根,则(x-1)2+(y-1)2的最小值是
A.-12 B.18C.8D.
剖析:由Δ=(-2a)2-4(a+6)≥0,得a≤-2或a≥3.
于是有(x-1)2+(y-1)2=x2+y2-2(x+y)+2=(x+y)2-2xy-2(x+y)+2=(2a)2-2(a+6)-4a+2=4a2-6a-10=4(a- )2- .
由此可知,当a=3时,(x-1)2+(y-1)2取得最小值8.
答案:C
深化拓展
Δ≥0是二次方程有实根的隐含条件.
【例2】(2004年江苏,13)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)的部分对应值如下表:
x-3-2-101234
y60-4-6-6-406
则不等式ax2+bx+c>0的解集是______________.
解析:由表知y=a(x+2)(x-3),又x=0,y=-6,代入知a=1.∴y=(x+2)(x-3).
答案:{xx>3或x<-2}
【例3】已知二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象与直线y=25有公共点,且不等式ax2+bx+c>0的解是- <x< ,求a、b、c的取值范围.
解:依题意ax2+bx+c-25=0有解,故Δ=b2-4a(c-25)≥0.又不等式ax2+bx+c>0的解是- <x< ,∴a<0且有- =- , =- .
∴b= a,c=- a.∴b=-c,代入Δ≥0得c2+24c(c-25)≥0.
∴c≥24.故得a、b、c的取值范围为a≤-144,b≤-24,c≥24.
评述:二次方程ax2+bx+c=0,二次不等式ax2+bx+c>0(或<0)与二次函数y=ax2+bx+c的图象联系比较密切,要注意利用图象的直观性来解二次不等式和二次方程的问题.
●闯关训练
夯实基础
1.下图所示为二次函数y=ax2+bx+c的图象,则|OA|?|OB|等于

A. B.- C.± D.无法确定
解析:OA?OB=OA?OB=x1x2= =- (∵a<0,c>0).
答案:B
2.已知f(x)=x2-2x+3,在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是___________________.
解析:通过画二次函数图象知m∈[1,2].
答案:[1,2]
3.已知函数y=(ex-a)2+(e-x-a)2(a∈R,且a≠0),求y的最小值.
解:y=(ex+e-x)2-2a(ex+e-x)+2a2-2.令t=ex+e-x,则f(t)=t2-2at+2a2-2.
∵t=ex+e-x≥2,∴f(t)=(t-a)2+a2-2的定义域为[2,+∞).
∵抛物线的对称轴方程是t=a,
∴当a≥2时,ymin=f(a)=a2-2;当a<2且a≠0时,ymin=f(2)=2(a-1)2.
4.要使y=x2+4x(x≥a)有反函数,则a的最小值为___________________.
解析:要使y=x2+4x(x≥a)有反函数,则y=x2+4x在[a,+∞)上是单调函数.∴a≥-2.
答案:-2
5.已知函数f(x)=mx2+(m-3)x+1的图象与x轴的交点至少有一个在原点的右侧,求实数m的取值范围.
解:若m=0,则f(x)=-3x+1,显然满足要求.
若m≠0,有两种情况:
①原点的两侧各有一个,则 m<0;
②都在原点右侧,则 解得0<m≤1.
综上可得m∈(-∞,1].
培养能力
6.设f(x)=x2-2ax+2.当x∈[-1,+∞)时,f(x)≥a恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)当a≤-1时,f(x)min=f(-1)=3+2a,x∈[-1,+∞),f(x)≥a恒成立 f(x)min≥a,即3+2a≥a a≥-3.故此时-3≤a≤-1.
(2)当a>-1时,f(x)min=f(a)=a2-2a2+2=2-a2,x∈[-1,+∞),f(x)≥a恒成立 f(x)min≥a,即2-a2≥a a2+a-2≤0 -2≤a≤1.故此时-1<a≤1.
由(1)(2)知,当-3≤a≤1时,x∈[-1,+∞),f(x)≥a恒成立.
7.对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.已知函数f(x)=ax2+(b+1)x+b-1(a≠0).
(1)当a=1,b=-2时,求f(x)的不动点;
(2)若对于任意实数b,函数f(x)恒有两个相异的不动点,求a的取值范围.
解:(1)当a=1,b=-2时,f(x)=x2-x-3=x x2-2x-3=0 (x-3)(x+1)=0 x=3或x=-1,∴f(x)的不动点为x=3或x=-1.
(2)对任意实数b,f(x)恒有两个相异不动点 对任意实数b,ax2+(b+1)x+b-1=x恒有两个不等实根 对任意实数b,Δ=(b+1)2-4a(b-1)>0恒成立 对任意实数b,b2+2(1-4a)b+1+4a>0恒成立 Δ′=4(1-4a)2-4(1+4a)<0 (1-4a)2-(1+4a)<0 4a2-3a<0 a(4a-3)<0 0<a< .
8.(2003年全国,文)设函数f(x)=x2+x-2-1,x∈R.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)求函数f(x)的最小值.
解:(1)f(x)= ∵f(0)=1≠0,
∴f(x)不是R上的奇函数.∵f(1)=1,f(-1)=3,f(1)≠f(-1),
∴f(x)不是偶函数.
故f(x)是非奇非偶的函数.
(2)当x≥2时,f(x)=x2+x-3,此时f(x)min=f(2)=3.
当x<2时,f(x)=x2-x+1,此时f(x)min=f( )= .
总之,f(x)min= .

探究创新
9.二次函数f(x)=px2+qx+r中实数p、q、r满足 + + =0,其中m>0,
求证:(1)pf( )<0;
(2)方程f(x)=0在(0,1)内恒有解.
证明:(1)pf( )=p[p( )2+q( )+r]
=pm[ + + ]=pm[ - ]
=p2m[ ]=p2m[- ].
由于f(x)是二次函数,故p≠0.又m>0,所以pf( )<0.
(2)由题意,得f(0)=r,f(1)=p+q+r.
①当p>0时,由(1)知f( )<0.
若r>0,则f(0)>0,又f( )<0,∴f(x)=0在(0, )内有解;
若r≤0,则f(1)=p+q+r=p+(m+1)(- - )+r= - >0,
又f( )<0,所以f(x)=0在( ,1)内有解.
因此方程f(x)=0在(0,1)内恒有解.
②当p<0时,同样可以证得结论.
评述:(1)题目点明是“二次函数”,这就暗示着二次项系数p≠0,若将题中的“二次”两个字去掉,所证结论相应更改.
(2)对字母p、r分类时先对哪个分类是有一定讲究的.本题的证明中,先对p分类,然后对r分类显然是比较好的.
●思悟小结
1.二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象形状、对称轴、顶点坐标、开口方向等是处理二次函数问题的重要依据.
2.二次函数、一元二次方程和一元二次不等式是一个有机的整体,要深刻理解它们相互之间的关系,能用函数思想来研究方程和不等式,便是抓住了关键.
●教师下载中心
点睛
1.二次函数是最重要的初等函数之一,因为很多问题可化归为二次函数来处理,所以必须熟练掌握二次函数的性质,并能灵活运用这些性质去解决问题.
2.求二次函数的解析式就是确定函数式f(x)=ax2+bx+c(a≠0)中a、b、c的值.二次函数也可以表示为y=a(x-x0)2+h或y=a(x-x1)(x-x2)(b2-4ac≥0)等形式,应提醒学生根据题设条件选用适当的表示形式,用待定系数法确定相应字母的值.
3.结合图象可以得到一系列与二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的分布有关的结论,时可引导学生总结:
(1)方程f(x)=0的两根中一根比r大,另一根比r小 a?f(r)<0.
(2)二次方程f(x)=0的两根都大于r
(3)二次方程f(x)=0在区间(p,q)内有两根
(4)二次方程f(x)=0在区间(p,q)内只有一根 f(p)?f(q)<0,或f(p)=0,另一根在(p,q)内或f(q)=0,另一根在(p,q)内.
(5)方程f(x)=0的两根中一根大于p,另一根小于q(p<q)
4.二次函数与二次不等式密切相关,借助二次函数的图象和性质,可方便直观地解决与不等式有关的问题.例如:
(1)二次不等式f(x)=ax2+bx+c≤0的解集是(-∞,α]∪[β,+∞) a<0且f(α)=f(β)=0.
(2)当a>0时,f(α)<f(β) α+ <β+ ;
当a<0时,f(α)<f(β) α+ >β+ .
(3)当a>0时,二次不等式f(x)>0在[p,q]上恒成立
或 或
(4)f(x)>0恒成立 或
f(x)<0恒成立 或
拓展题例
【例1】已知当m∈R时,函数f(x)=m(x2-1)+x-a的图象和x轴恒有公共点,求实数a的取值范围.
解:(1)m=0时,f(x)=x-a是一次函数,它的图象恒与x轴相交,此时a∈R.
(2)m≠0时,由题意知,方程mx2+x-(m+a)=0恒有实数解,其充要条件是Δ=1+4m(m+a)=4m2+4am+1≥0.又只需Δ′=(4a)2-16≤0,解得-1≤a≤1,即a∈[-1,1].
∴m=0时,a∈R;m≠0时,a∈[-1,1].
评述:g(a)是a的函数,可作出g(a)的草图来求最大值.
【例2】已知f(x)=ax2+bx+c的图象过点(-1,0),是否存在常数a、b、c,使不等式x≤f(x)≤ 对一切实数x都成立?
解:∵f(x)的图象过点(-1,0),∴a-b+c=0①
∵x≤f(x)≤ 对一切x∈R均成立,
∴当x=1时也成立,即1≤a+b+c≤1.故有a+b+c=1.②
由①②得b= ,c= -a.∴f(x)=ax2+ x+ -a.
故x≤ax2+ x+ -a≤ 对一切x∈R成立,
也即 恒成立
解得a= .∴c= -a= .
∴存在一组常数a= ,b= ,c= ,使不等式x≤f(x)≤ 对一切实数x均成立.
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