2022高考数学（文）一轮复习训练：第二章第5讲二次函数与幂函数（含解析）

[A级　基础练]1．已知函数f(x)＝－x2＋4x＋a，x∈[0，1]，若f(x)有最小值－2，则a的值为(　　)A．－1　B．0　　　C．1　D．－2解析：选D．函数f(x)＝－x2＋4x＋a的对称轴为直线x＝2，开口向下，f(x)＝－x2＋4x＋a在[0，1]上单调递增，则当x＝0时，f(x)的最小值为f(0)＝a＝－2.2．设函数f(x)＝x，若f(a)>f(b)，则(　　)A．a2>b2B．a2<b2C．a<bD．a>b解析：选A．函数f(x)＝x＝(x2)，令t＝x2，易知y＝t，在第一象限为单调递增函数．又f(a)>f(b)，所以a2>b2.故选A．3．一次函数y＝ax＋b与二次函数y＝ax2＋bx＋c在同一直角坐标系中的图象大致是(　　)解析：选C．若a>0，则一次函数y＝ax＋b为增函数，二次函数y＝ax2＋bx＋c的图象开口向上，故可排除A；若a<0，一次函数y＝ax＋b为减函数，二次函数y＝ax2＋bx＋c的图象开口向下，故可排除D；对于选项B，看直线可知a>0，b>0，从而－<0，而二次函数的对称轴在y轴的右侧，故可排除B．故选C． 4．已知a，b，c∈R，函数f(x)＝ax2＋bx＋c，若f(0)＝f(4)>f(1)，则(　　)A．a>0，4a＋b＝0　B．a<0，4a＋b＝0C．a>0，2a＋b＝0D．a<0，2a＋b＝0解析：选A．由f(0)＝f(4)，得f(x)＝ax2＋bx＋c图象的对称轴为x＝－＝2，所以4a＋b＝0，又f(0)>f(1)，f(4)>f(1)，所以f(x)先减后增，于是a>0，故选A．5．若函数y＝x2－3x－4的定义域为[0，m]，值域为，则m的取值范围是(　　)A．[0，4]B．C．D．解析：选D．二次函数图象的对称轴为x＝，且f＝－，f(3)＝f(0)＝－4，结合函数图象(如图所示)可得m∈.6．已知函数f(x)＝(m2－m－1)xm2－2m－3是幂函数，且在x∈(0，＋∞)上递减，则实数m＝________．解析：根据幂函数的定义和性质，得m2－m－1＝1.解得m＝2或m＝－1，当m＝2时，f(x)＝x－3在(0，＋∞)上是减函数，符合题意；当m＝－1时，f(x)＝x0＝1在(0，＋∞)上不是减函数，所以m＝2. 答案：27．已知二次函数的图象与x轴只有一个交点，对称轴为x＝3，与y轴交于点(0，3)，则它的解析式为________．解析：由题意知，可设二次函数的解析式为y＝a(x－3)2，又图象与y轴交于点(0，3)，所以3＝9a，即a＝.所以y＝(x－3)2＝x2－2x＋3.答案：y＝x2－2x＋38．已知二次函数f(x)满足f(2＋x)＝f(2－x)，且f(x)在[0，2]上是增函数，若f(a)≥f(0)，则实数a的取值范围是________．解析：由f(2＋x)＝f(2－x)可知，函数f(x)图象的对称轴为x＝＝2，又函数f(x)在[0，2]上单调递增，所以由f(a)≥f(0)可得0≤a≤4.答案：[0，4]9．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＝－∈[－2，3]，所以f(x)min＝f＝－－3＝－，f(x)max＝f(3)＝15，所以函数f(x)的值域为.(2)对称轴为x＝－. ①当－≤1，即a≥－时，f(x)max＝f(3)＝6a＋3，所以6a＋3＝1，即a＝－满足题意；②当－>1，即a<－时，f(x)max＝f(－1)＝－2a－1，所以－2a－1＝1，即a＝－1满足题意．综上可知，a＝－或a＝－1.10．已知二次函数f(x)满足f(x＋1)－f(x)＝2x，且f(0)＝1.(1)求f(x)的解析式；(2)当x∈[－1，1]时，函数y＝f(x)的图象恒在函数y＝2x＋m的图象的上方，求实数m的取值范围．解：(1)设f(x)＝ax2＋bx＋1(a≠0)，由f(x＋1)－f(x)＝2x，得2ax＋a＋b＝2x.所以2a＝2且a＋b＝0，解得a＝1，b＝－1，因此f(x)的解析式为f(x)＝x2－x＋1.(2)因为当x∈[－1，1]时，y＝f(x)的图象恒在y＝2x＋m的图象上方，所以在[－1，1]上，x2－x＋1>2x＋m恒成立；即x2－3x＋1>m在区间[－1，1]上恒成立．所以令g(x)＝x2－3x＋1＝－，因为g(x)在[－1，1]上的最小值为g(1)＝－1， 所以m<－1.故实数m的取值范围为(－∞，－1)．[B级　综合练]11．若函数f(x)＝x2＋ax＋b在区间[0，1]上的最大值是M，最小值是m，则M－m(　　)A．与a有关，且与b有关B．与a有关，但与b无关C．与a无关，且与b无关D．与a无关，但与b有关解析：选B．f(x)＝－＋b，①当0≤－≤1时，f(x)min＝m＝f＝－＋b，f(x)max＝M＝max{f(0)，f(1)}＝max{b，1＋a＋b}，所以M－m＝max与a有关，与b无关；②当－＜0时，f(x)在[0，1]上单调递增，所以M－m＝f(1)－f(0)＝1＋a与a有关，与b无关；③当－＞1时，f(x)在[0，1]上单调递减，所以M－m＝f(0)－f(1)＝－1－a与a有关，与b无关．综上所述，M－m与a有关，但与b无关．故选B．12．已知函数f(x)＝2ax2－ax＋1(a<0)，若x1<x2，x1＋x2＝0，则f(x1)与f(x2)的大小关系是(　　)A．f(x1)＝f(x2)B．f(x1)>f(x2)C．f(x1)<f(x2)D．与x的值无关解析：选C．由题知二次函数f(x)的图象开口向下，图象的对称轴为x＝，因为x1＋x2＝0，所以直线x＝x1，x＝x2关于直线x＝0对称，由x1<x2，结合二次函数的图象可知f(x1)<f(x2)．13．定义：如果在函数y＝f(x)定义域内的给定区间[a，b]上存在x0(a<x0<b)，满足f(x0)＝，则称函数y＝f(x)是[a，b]上的“平均值函数”，x0 是它的一个均值点，如y＝x4是[－1，1]上的平均值函数，0就是它的均值点．现有函数f(x)＝－x2＋mx＋1是[－1，1]上的平均值函数，则实数m的取值范围是________．解析：因为函数f(x)＝－x2＋mx＋1是[－1，1]上的平均值函数，设x0为均值点，所以＝m＝f(x0)，即关于x0的方程－x＋mx0＋1＝m在(－1，1)内有实数根，解方程得x0＝1或x0＝m－1.所以必有－1<m－1<1，即0<m<2，所以实数m的取值范围是(0，2)．答案：(0，2)14．已知幂函数f(x)＝(m－1)2xm2－4m＋3(m∈R)在(0，＋∞)上单调递增．(1)求m的值及f(x)的解析式；(2)若函数g(x)＝－＋2ax＋1－a在[0，2]上的最大值为3，求实数a的值．解：(1)幂函数f(x)＝(m－1)2xm2－4m＋3(m∈R)在(0，＋∞)上单调递增，故解得m＝0，故f(x)＝x3.(2)由f(x)＝x3，得g(x)＝－＋2ax＋1－a＝－x2＋2ax＋1－a，函数图象为开口方向向下的抛物线，对称轴为x＝a.因为在[0，2]上的最大值为3，所以①当a≥2时，g(x)在[0，2]上单调递增，故g(x)max＝g(2)＝3a－3＝3，解得a＝2.②当a≤0时，g(x)在[0，2]上单调递减，故g(x)max＝g(0)＝1－a＝3，解得a＝－2. ③当0<a<2时，g(x)在[0，a]上单调递增，在[a，2]上单调递减，故g(x)max＝g(a)＝a2＋1－a＝3，解得a＝－1(舍去)或a＝2(舍去)．综上所述，a＝±2.[C级　提升练]15．已知函数f(x)＝x2－2ax＋5(a>1)．(1)若函数f(x)的定义域和值域均为[1，a]，求实数a的值；(2)若f(x)在区间(－∞，2]上是减函数，且对任意的x1，x2∈[1，a＋1]，总有|f(x1)－f(x2)|≤4，求实数a的取值范围．解：(1)因为f(x)＝x2－2ax＋5在(－∞，a]上为减函数，所以f(x)＝x2－2ax＋5(a>1)在[1，a]上单调递减，即f(x)max＝f(1)＝a，f(x)min＝f(a)＝1，所以a＝2或a＝－2(舍去)．即实数a的值为2.(2)因为f(x)在(－∞，2]上是减函数，所以a≥2.所以f(x)在[1，a]上单调递减，在[a，a＋1]上单调递增，又函数f(x)的对称轴为直线x＝a，所以f(x)min＝f(a)＝5－a2，f(x)max＝max{f(1)，f(a＋1)}，又f(1)－f(a＋1)＝6－2a－(6－a2)＝a(a－2)≥0，所以f(x)max＝f(1)＝6－2a.因为对任意的x1，x2∈[1，a＋1]，总有|f(x1)－f(x2)|≤4，所以f(x)max－f(x)min≤4，即6－2a－(5－a2)≤4，解得－1≤a≤3.又a≥2，所以2≤a≤3.即实数a的取值范围为2≤a≤3.