?第3講 二次函數(shù)的增減性與最值問題
考點一:二次函數(shù)的最值
【知識點睛】
v 無區(qū)間范圍的二次函數(shù)最值由a與定點縱坐標共同決定
對于二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0):
對稱軸:直線;頂點坐標:;
開口向上 a>0二次函數(shù)有最小值;
開口向下a<0二次函數(shù)有最大值;
v 區(qū)間范圍內的二次函數(shù)最值通常需要分類討論
區(qū)間范圍內由二次函數(shù)最值求參數(shù)字母值問題的解題步驟:
①找對稱軸畫拋物線簡圖(不需要畫平面直角坐標系);
②分類討論:讓對稱軸分別在對應取值范圍的左邊、中間、右邊;
結合拋物線的增減性找到最值時的等量關系列方程求解
③判斷所求出的參數(shù)字母的值是否在對應分類討論的取值范圍內,不在則舍去。
【類題訓練】
1.二次函數(shù)y=﹣x2+6x﹣8的圖象的頂點坐標是( ?。?br /> A.(﹣3,1) B.(3,1) C.(3,﹣1) D.(﹣3,﹣1)
【分析】將二次函數(shù)解析式化為頂點式求解.
【解答】解:∵y=﹣x2+6x﹣8=﹣(x﹣3)2+1,
∴拋物線頂點坐標為(3,1),
故選:B.
2.已知二次函數(shù)y=mx2﹣4mx(m為不等于0的常數(shù)),當﹣2≤x≤3時,函數(shù)y的最小值為﹣2,則m的值為( ?。?br /> A.± B.﹣或 C.﹣或 D.或2
【分析】由二次函數(shù)y=mx2﹣4mx可得對稱軸為x=2,分為m>0和m<0兩種情況,當m>0時,二次函數(shù)開口向上,當﹣2≤x≤3時,函數(shù)在x=2取得最小值﹣2,將x=2,y=﹣2代入y=mx2﹣4mx中,解得m=,當m<0時,二次函數(shù)開口向下,當﹣2≤x≤3時,函數(shù)在x=﹣2取得最小值﹣2,將x=﹣2,y=﹣2代入y=mx2﹣4mx中,解得m=﹣,即可求解.
【解答】解:∵二次函數(shù)為y=mx2﹣4mx,
∴對稱軸為x===2,
①當m>0時,
∵二次函數(shù)開口向上,
∴當﹣2≤x≤3時,函數(shù)在x=2取得最小值﹣2,
將x=2,y=﹣2代入y=mx2﹣4mx中,
解得:m=,
②當m<0時,
∵二次函數(shù)開口向下,
∴當﹣2≤x≤3時,函數(shù)在x=﹣2取得最小值﹣2,
將x=﹣2,y=﹣2代入y=mx2﹣4mx中,
解得:m=﹣,
綜上,m的值為或﹣,
故選:B.
3.已知二次函數(shù)y=x2﹣2mx(m為常數(shù)),當﹣1≤x≤2時,函數(shù)值y的最小值為﹣3,則m的值是( ?。?br /> A. B. C.﹣2或 D.或
【分析】分類討論拋物線對稱軸的位置確定出m的范圍即可.
【解答】解:由二次函數(shù)y=x2﹣2mx(m為常數(shù)),得到對稱軸為直線x=m,拋物線開口向上,
當m≥2時,由題意得:當x=2時,y最小值為﹣3,代入得:4﹣4m=﹣3,即m=<2,不合題意,舍去;
當﹣1≤m≤2時,由題意得:當x=m時,y最小值為﹣3,代入得:﹣m2=﹣3,即m=或m=﹣(舍去);
當m<﹣1時,由題意得:當x=﹣1時,y最小值為﹣3,代入得:1+2m=﹣3,即m=﹣2,
綜上,m的值是﹣2或,
故選:C.
4.二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)圖象過點A(4,m),當x≤2時,y≥m+1,當x>2時,y≥m,則當x=6時,y的值為( ?。?br /> A.2 B.4 C.m D.m+1
【分析】由x≤2時,y≥m+1,x>2時,y≥m,可得二次函數(shù)最小值為m,由圖象過點A(4,m)可得二次函數(shù)對稱軸為x=4,且函數(shù)開口向上,由對稱性可得x=6時與x=2時的函數(shù)值相同,即可得出結果.
【解答】解:∵當x≤2時,y≥m+1,當x>2時,y≥m,
∴二次函數(shù)最小值為m,
∴二次函數(shù)開口向上,
∵圖象過點A(4,m),
∴二次函數(shù)對稱軸為x=4,
∵x≤2時,y≥m+1,
∴當x=2時,y=m+1,
∴當x=6時,y=m+1,
故選:D.
5.已知二次函數(shù)y=﹣2x2+4x+3,當﹣1≤x≤2時,y的取值范圍是(  )
A.y≤5 B.y≤3 C.﹣3≤y≤3 D.﹣3≤y≤5
【分析】將二次函數(shù)解析式化為頂點式,根據(jù)拋物線開口方向及頂點坐標求解.
【解答】解:∵y=﹣2x2+4x+3=﹣2(x﹣1)2+5,
∴拋物線開口向下,頂點坐標為(1,5),
將x=﹣1代﹣1代入y=﹣2x2+4x+3得y=﹣2﹣4+3=﹣3,
∴當﹣1≤x≤2時,y的取值范圍是﹣3≤y≤5,
故選:D.
6.如圖,以圓心角為45°扇形OAB的頂點O為原點,半徑OB所在的直線為x軸的正半軸建立平面直角坐標系,點B的坐標為(2,0),若拋物線y=x2+k與扇形OAB的邊界總有兩個公共點,則實數(shù)k的取值范圍是( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】由∠AOB=45°可得點A在直線y=x上,聯(lián)立拋物線與直線方程,求出拋物線與直線有1個交點時k的值,再求出拋物線經(jīng)過點B時k的值,進而求解.
【解答】解:∵∠AOB=45°,
∴點A在直線y=x上,
令x2+k=x,整理得x2﹣x+k=0,
∴Δ=12﹣4×k=1﹣2k,
當1﹣2k=0時,k=,此時拋物線與直線y=x相切,
當拋物線經(jīng)過B(2,0)時,×4+k=0,
解得k=﹣2,
∴﹣2<k<滿足題意.
故選:B.
7.二次函數(shù)y=x2﹣4mx+1﹣m(m為常數(shù))的頂點M的縱坐標的最大值為( ?。?br /> A. B. C. D.
【分析】先將二次函數(shù)解析式化為頂點式求出拋物線頂點縱坐標,然后將含m代數(shù)式配方求解.
【解答】解:∵y=x2﹣4mx+1﹣m=(x﹣2m)2﹣4m2+1﹣m,
∴拋物線頂點為(2m,﹣4m2+1﹣m),
∴M的縱坐標為﹣4m2+1﹣m=﹣4(m+)2+,
∴當m=﹣時,M縱坐標最大值為,
故選:A.
8.函數(shù)y=ax2+bx+3,當x=1與x=2021時,函數(shù)值相等,則當x=2022時,函數(shù)值等于( ?。?br /> A.﹣3 B.﹣ C. D.3
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的圖象具有對稱性,可以得到該函數(shù)的對稱軸,從而可以得到和x=2022對應函數(shù)值相等的自變量x的值,然后即可得到當x=2022時的函數(shù)值.
【解答】解:∵二次函數(shù)y=ax2+bx+3,當x=1與x=2021時,函數(shù)值相等,
∴該函數(shù)的對稱軸為直線x==1011,
∴x=2022和x=1011×2﹣2022=0時的函數(shù)值相等,
∵當x=0時,y=3,
∴當x=2022時,y=3,
故選:D.
9.已知二次函數(shù)y=x2+bx+c,當x>0時,函數(shù)的最小值為﹣3,當x≤0時,函數(shù)的最小值為﹣2,則b的值為( ?。?br /> A.6 B.2 C.﹣2 D.﹣3
【分析】根據(jù)二次函數(shù)y=x2+bx+c,當x>0時,函數(shù)的最小值為﹣2,可知該函數(shù)的對稱軸在y軸右側,=﹣3,﹣>0,再根據(jù)當x≤0時,函數(shù)的最小值為﹣2,即可得到c的值,然后將c的值代入入=﹣3,即可得到b的值.
【解答】解:∵二次函數(shù)y=x2+bx+c,當x>0時,函數(shù)的最小值為﹣3,
∴該函數(shù)的對稱軸在y軸右側,=﹣3,﹣>0,
∴b<0,
∵當x≤0時,函數(shù)的最小值為﹣2,
∴當x=0時,y=c=﹣2,
將c=﹣2代入=﹣3,可得b1=2(舍去),b2=﹣2,
故選:C.
10.在平面直角坐標系中,已知二次函數(shù)y=x2+mx+2m(m為常數(shù),m<0),若對于任意的x滿足m≤x≤m+2,且此時x所對應的函數(shù)值的最小值為12,則m= ﹣2﹣2?。?br /> 【分析】將二次函數(shù)解析式化為頂點式,由拋物線對稱軸與開口方向分類討論頂點為圖象最低點或直線x=m+2與拋物線交點為最低點,進而求解.
【解答】解:∵y=x2+mx+2m=(x+)2﹣+2m,
∴拋物線開口向上,頂點坐標為(﹣,﹣+2m),
當m<﹣<m+2時,﹣<m<0,
﹣+2m=12,方程無解.
當m≤﹣時,將x=m+2代入y=x2+mx+2m得y=(m+2)2+m(m+2)+2m=2m2+8m+4,
令2m2+8m+4=12,
解得m=(舍)或m=﹣2﹣2,
故答案為:﹣2﹣2.
11.已知二次函數(shù)y=x2﹣2ax+a2+1,當1≤x≤2時有最小值5,則a的值為  ﹣1或4?。?br /> 【分析】將二次函數(shù)解析式化為頂點式,從而可得拋物線開口方向及頂點坐標,分類討論x=1,x=2時y取最小值.
【解答】解:∵y=x2﹣2ax+a2+1=(x﹣a)2+1,
∴拋物線開口向上,頂點坐標為(a,1),
∴當a<1,x=1時,y=1﹣2a+a2+1=5為最小值,
解得a1=3(舍)或a=﹣1.
當a>2,x=2時,y=4﹣4a+a2+1=5為最小值,
解得a3=4或a4=0(舍),
∴a=﹣1或4.
故答案為:﹣1或4.
12.已知點A(t,1)為函數(shù)y=ax2+bx+4(a,b為常數(shù),且a≠0)與y=x圖象的交點.
(1)t= 1 ;
(2)若1≤a≤2,設當≤x≤2時,函數(shù)y=ax2+bx+4的最大值為m,最小值為n,求m﹣n的最小值  ?。?br /> 【分析】(1)把A(t,1)代入y=x即可得到結論;
(2)把A(1,1)代入y=ax2+bx+4得,b=﹣3﹣a,得到y(tǒng)=ax2﹣(a+3)x+4的對稱軸為直線x=,根據(jù)1≤a≤2,得到對稱軸的取值范圍≤x≤2,當x=時,得到m=﹣+,當x=時,得到n=﹣﹣+,即可得到結論.
【解答】解:(1)把A(t,1)代入y=x得t=1;
故答案為:1;
(2)把A(1,1)代入y=ax2+bx+4得a+b+4=1,
∴b=﹣3﹣a,
∴y=ax2﹣(a+3)x+4=a(x﹣)2﹣﹣+,
∴對稱軸為直線x=,
∵1≤a≤2,
∴≤≤2,
∵≤x≤2,
∴當x=時,y=ax2+bx+4的最大值為m=﹣+,
當x=時,n=﹣﹣+,
∴m﹣n=,
∵1≤a≤2,
∴當a=2時,m﹣n的值最小,
即m﹣n的最小值.
故答案為:.
13.已知函數(shù)的圖象如圖所示,點A(x1,y1)在第一象限內的函數(shù)圖象上,點B(x2,y2)在第二象限內的函數(shù)圖象上.
(1)當y2=y(tǒng)1=4時,求x1,x2的值;
(2)若x1+x2=0,設w=y(tǒng)1﹣y2,求w的最小值;

【分析】(1)將y2=y(tǒng)1=4時代入相應解析式計算即可;
(2)由x1+x2=0,則x1=﹣x2,將w化為自變量為x1的二次函數(shù),求出最小值.
【解答】解:(1))函數(shù),
由題意可知,y2=﹣x2,
∵y2=y(tǒng)1=4,
∴,
解得x1=2(負數(shù)舍去),
∴﹣x2=4,
解得x2=﹣4,
②∵x1+x2=0,
∴x1=﹣x2,
∴,y2=﹣x2=x1,
∴,
∴當時,w有最小值為.
14.已知二次函數(shù)y=x2﹣2mx+3(m是常數(shù)).
(1)若m=1,①該二次函數(shù)圖象的頂點坐標為 ?。?,2)??;
②當0≤x≤4時,該二次函數(shù)的最小值為  2??;
③當2≤x≤5時,該二次函數(shù)的最小值為  3?。?br /> (2)當﹣1≤x≤3時,該二次函數(shù)的最小值為1,求常數(shù)m的值.
【分析】(1)①把m=1代入,得y=x2﹣2x+3,利用頂點坐標公式求解即可;
②y=x2﹣2x+3,對稱軸是直線x=1,在0≤x≤4之間,故可求最小值;
③y=x2﹣2x+3,在2≤x≤5時,y隨x增大而增大,故可求最小值;
(2)根據(jù)最小值,即可求得m值,根據(jù)范圍判斷即可.
【解答】解:(1)當m=1時,y=x2﹣2x+3,
①y=x2﹣2x+3
=x2﹣2x+1+2,
=(x﹣1)2+2,
∴頂點坐標為(1,2),
故答案為:(1,2);
②y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
所以最小值為2,
故答案為:2;
③y=x2﹣2x+3,
當2≤x≤5時,在對稱軸x=1的右側,
y隨x的增大而增大,
∴當x=2時,取最小值y=22﹣2×2+3=3,
故答案為:3;
(2)∵對稱軸為x=,
當m<﹣1時,且在﹣1≤x≤3時有最小值,
∴x=﹣1時,有最小值1,
∴1=(﹣1)2﹣2m×(﹣1)+3,
解得m=;
當1﹣≤m≤3時,且在﹣1≤x≤3時有最小值,
∴x=m時,有最小值1,
∴1=m2﹣2m×m+3,
∴m=,
∵﹣1≤m≤3,
∴m=;
當m>3時,且在﹣1≤x≤3時有最小值,
∴x=3時,有最小值1,
∴1=32﹣2m×3+3,
解得m=<3,舍去.
綜上所述,m=或.
15.在平面直角坐標系xOy中,拋物線y=ax2﹣4ax﹣2(a<0)與y軸交于點A.
(1)求點A的坐標及拋物線的對稱軸.
(2)當﹣1≤x≤4時,y的最大值是2.求當﹣1≤x≤4時,y的最小值.
【分析】(1)將x=0代入解析式求點A坐標,由拋物線對稱軸為直線x=﹣可得拋物線的對稱軸.
(2)由a<0可得x=2時y取最大值,從而可得a的值,進而求解.
【解答】解:(1)將x=0代入y=ax2﹣4ax﹣2得y=﹣2,
∴點A坐標為(0,﹣2),
∵y=ax2﹣4ax﹣2,
∴拋物線對稱軸為直線x=﹣=2.
(2)∵a<0,
∴拋物線開口向下,
∵拋物線對稱軸為直線x=2,
∴當﹣1≤x≤4時,x=2時y取最大值2,
將x=2代入y=ax2﹣4ax﹣2得y=﹣4a﹣2=2,
解得a=﹣1,
∴y=ax2﹣4ax﹣2=﹣x2+4x﹣2,
將x=﹣1代入y=﹣x2+4x﹣2得y=﹣1﹣4﹣2=﹣7,
∴y的最小值為﹣7.
16.已知點A(2,﹣3)是二次函數(shù)y=x2+(2m﹣1)x﹣2m圖象上的點.
(1)求二次函數(shù)圖象的頂點坐標;
(2)當﹣1≤x≤4時,求函數(shù)的最大值與最小值的差;
(3)當t≤x≤t+3時,若函數(shù)的最大值與最小值的差為4,求t的值.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求得二次函數(shù)的解析式,把解析式化成頂點式,即可求得頂點坐標;
(2)根據(jù)二次函數(shù)圖象上點的坐標特征,即可得到當x=3時,y最小值=﹣4,當x=﹣1時,y最大值=12,從而求得結論;
(3)分四種情況討論:
①當t+3<3時,即t<0,y最大值=t2﹣6t+5,y最小值=(t+3)2﹣6(t+3)+5=t2﹣4,
解得(不合題意,舍去);
②當0≤t<3時,y最小值=﹣4,i)當0≤t≤時,y最大值=t2﹣6t+5,解得t1=1,t2=5(不合題意,舍去);
ii)當<t<3時,在x=t+3時,y最大值=t2﹣4,解得t1=2,t2=﹣2(不合題意,舍去);
③當t>3時,y最小值=t2﹣6t+5,y最大值=t2﹣4,解得(不合題意,舍去).
【解答】解:(1)∵已知A(2,﹣3)是二次函數(shù)y=x2+(2m﹣1)x﹣2m圖象上的點
∴4+4m﹣2﹣2m=﹣3
解得,
∴此二次函數(shù)的解析式為:y=x2﹣6x+5,
∵y=x2﹣6x+5=(x﹣3)2﹣4,
∴頂點坐標為(3,﹣4);
(2)∵拋物線開口向上,頂點坐標為(3,﹣4),
∴當x=3時,y最小值=﹣4,
當x=﹣1時,y最大值=12,
∴當﹣1≤x≤4時,函數(shù)的最大值與最小值的差為16;
(3)當t≤x≤t+3時,對t進行分類討論,
①當t+3<3時,即t<0,y隨著x的增大而減小,
當x=t時,y最大值=t2﹣6t+5
當x=t+3時,y最小值=(t+3)2﹣6(t+3)+5=t2﹣4,
t2﹣6t+5﹣(t2﹣4)=4
﹣t2+4﹣(﹣t2+6t﹣5)=﹣6t+9=4,
解得(不合題意,舍去);
②當0≤t<3時,頂點的橫坐標在取值范圍內,
∴y最小值=﹣4,
i)當0≤t≤時,在x=t時,y最大值=t2﹣6t+5,
∴t2﹣6t+5﹣(﹣4)=4,
解得t1=1,t2=5(不合題意,舍去);
ii)當<t<3時,在x=t+3時,y最大值=t2﹣4,
∴t2﹣4﹣(﹣4)=4,
∴解得t1=2,t2=﹣2(不合題意,舍去);
③當t>3時,y隨著x的增大而增大,
當x=t時,y最小值=t2﹣6t+5,
當x=t+3時,y最大值=t2﹣4,
∴t2﹣4﹣(t2﹣6t+5)=4,
解得(不合題意,舍去);
綜上所述,t=1或2.
考點二:二次函數(shù)的增減性
【知識點睛】
v 常規(guī)問題需要由a與對稱軸共同確定,且拋物線的增減性必須有對應的范圍
對于二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0):
a>0時,圖象開口向上;
當時,y隨x的增大而減小,反之則y隨x的增大而增大;
a<0 時,圖象開口向下;
當時,y隨x的增大而增大,反之則y隨x的增大而減??;
v y1、y2比較大小問題規(guī)律總結:
若點A(x1,y1)、B(x2,y2)是拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)圖象上的兩個點,則:
當a>0時,A、B兩點誰離對稱軸越近,誰的縱坐標越?。?br /> 當a<0時,A、B兩點誰離對稱軸越近,誰的縱坐標越大;
【類題訓練】
1.下列函數(shù)中,y隨x增大而減小的是(  )
A.y=2x B.y=x2 C.y=﹣x+1 D.y=x+l
【分析】根據(jù)一次函數(shù)與二次函數(shù)的性質求解.
【解答】解:∵y=2x,
∴y隨x增大而增大,選項A錯誤.
∵y=x2,
∴x<0時,y隨x增大而減小,x>0時,y隨x增大而增大,選項B錯誤.
∵y=﹣x+1,
∴y隨x增大而減小,選項C正確.
∵y=x+1,
∴y隨x增大而增大,選項D錯誤.
故選:C.
2.畫二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象時,列表如下:
x

1
2
3
4
5

y

2
3
2
﹣1
﹣6

關于此函數(shù)有以下說法:①函數(shù)圖象開口向上;②當x>2時,y隨x的增大而減??;③當x=0時,y=﹣1.其中正確的有( ?。?br /> A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【分析】先由表中數(shù)據(jù)可知,y隨x的增大先增大后減小,得到函數(shù)圖象開口向下;利用y=2時,x=1或x=3,得到函數(shù)的對稱軸,再結合開口方向得到函數(shù)的增減性;利用對稱軸為直線x=1和x=4時y=﹣1得到x=0時的函數(shù)值.
【解答】解:由表中數(shù)據(jù)可知,y隨x的增大先增大后減小,
∴函數(shù)圖象開口向下,故①錯誤,不符合題意;
∵y=2時,x=1或x=3,
∴函數(shù)的對稱軸為直線x=2,
∵開口向下,
∴當x>2時,y隨x的增大而減小,故②正確,符合題意;
∵對稱軸為直線x=1,當x=4時y=﹣1,
∴x=0時,y=﹣1,故③正確,符合題意;
故選:C.
3.已知(x1,y1),(x2,y2)是拋物線y=x2﹣2x+m.上的點,若﹣3<x1≤﹣2,3<x2≤4,則( ?。?br /> A.y1>y2 B.y1<y2 C.y1≥y2 D.y1≤y2
【分析】先根據(jù)二次函數(shù)的解析式判斷出拋物線的開口方向及對稱軸,根據(jù)圖象上的點的橫坐標距離對稱軸的遠近來判斷縱坐標的大?。?br /> 【解答】解:∵拋物線y=x2﹣2x+m,
∴二次函數(shù)的圖象開口向上,對稱軸為x=﹣=1,
∵﹣3<x1≤﹣2,3<x2≤4,
∴點(x1,y1)離對稱軸的距離大于點(x2,y2)離對稱軸的距離,
∴y1>y2.
故選:A.
4.小明在研究拋物線y=﹣(x﹣h)2﹣h+1(h為常數(shù))時,得到如下結論,其中正確的是(  )
A.無論x取何實數(shù),y的值都小于0
B.該拋物線的頂點始終在直線y=x﹣1上
C.當﹣1<x<2時,y隨x的增大而增大,則h≥2
D.該拋物線上有兩點A(x1,y1),B(x2,y2),若x1<x2,x1+x2<2h,則y1>y2
【分析】由拋物線解析式可得拋物線開口方向,頂點坐標及對稱軸方程,進而求解.
【解答】解:∵y=﹣(x﹣h)2﹣h+1,
∴拋物線開口向下,頂點坐標為(h,﹣h+1),對稱軸為直線x=h,
∴拋物線最大值為y=﹣h+1,選項A錯誤,
設h=x,則﹣h+1=﹣x+1,
∴拋物線頂點在直線y=﹣x+1上,選項B錯誤.
∵x≤h時,y隨x增大而增大,
∴h≥2時,若x<2,則y隨x增大而增大,選項C正確.
∵拋物線開口向下,拋物線對稱軸為直線x=h,
∴當x1+x2<2h時,A(x1,y1)與對稱軸的距離大于點B(x2,y2)與對稱軸的距離,
∴y1<y2,選項D錯誤.
故選:C.
5.已知點(﹣1,y1),(2,y2),(4,y3)都在二次函數(shù)y=ax2﹣2ax+3的圖象上,當x=1時,y<3,則y1,y2,y3的大小比較正確的是( ?。?br /> A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y2<y3<y1
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的解析式得出圖象的對稱軸是直線x=1,根據(jù)當x=1時,y<3,得出拋物線開口向上,當x>1時,y隨x的增大而增大,即可得出答案.
【解答】解:∵y=ax2﹣2ax+3,
∴圖象的對稱軸是直線x=﹣=1,
∵當x=1時,y<3,
∴拋物線開口向上,x>1時,y隨x的增大而增大,
∴點(﹣1,y1)關于直線x=1的對稱點是(3,y1),
∵2<3<4,
∴y2<y1<y3,
故選:C.
6.已知y=ax2+2ax+2a2+3二次函數(shù)(其中x是自變量),當x≥2時,y隨x的增大而減小,且﹣2≤x≤1時,y的最大值為9,則a的值為( ?。?br /> A.2或 B. C. D.1
【分析】根據(jù)系數(shù)可得對稱軸為x=﹣1,因為x≥2,即在對稱軸右側,y隨x的增大而減小,所以a<0,再根據(jù)﹣2≤x≤1時,有最大值9,代入最大值公式求解即可.
【解答】解:∵二次函數(shù)的解析式為y=ax2+2ax+2a2+3,
∴對稱軸為x=,
∵當x≥2時,y隨x的增大而減小,
即在對稱軸右側,y隨x的增大而減小,
∴a<0.函數(shù)有最大值.
∵當﹣2≤x≤1時,y的最大值為9,
∴,
即,
解得a1=2,a2=,
∵a<0,
∴a=,
故選:C.
7.已知二次函數(shù)y=a(x﹣h)2+k(a≠0)的圖象與一次函數(shù)y=mx+n(m≠0)的圖象交于(x1,y1)和(x2,y2)兩點,(  )
A.若a<0,m<0,則x1+x2>2h B.若a>0,m<0,則x1+x2>2h
C.若x1+x2>2h,則a>0,m>0 D.若x1+x2<2h,則a>0,m<0
【分析】由二次函數(shù)解析式可得拋物線對稱軸為直線x=h,由函數(shù)圖象與系數(shù)的關系討論(x1,y1)和(x2,y2)兩點中x1+x2與2h的關系.
【解答】解:∵y=a(x﹣h)2+k,
∴拋物線對稱軸為直線x=h,
∵a<0,m<0,
∴拋物線開口向下,一次函數(shù)中y隨x增大而減小,
設x1<x2,則y1>y2,
∴>h,
∴x1+x2>2h.
故選:A.
8.已知(x1,y1),(x2,y2)(x1<x2)是拋物線y=x2﹣2tx﹣1上兩點,以下四個命題:①若y的最小值為﹣1,則t=0;②點A(1,﹣2t)關于拋物線對稱軸的對稱點是B(2t﹣1,﹣2t);③當t≤1時,若x1+x2>2,則y1<y2;④對于任意的實數(shù)t,關于x的方程x2﹣2tx=1﹣m總有實數(shù)解,則m≥﹣1,正確的有( ?。﹤€.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】直接根據(jù)二次函數(shù)的圖象及性質逐項判定即可.
【解答】解:∵y=x2﹣2tx﹣1
=(x﹣t)2﹣t2﹣1,
∴拋物線y=x2﹣2tx﹣1的對稱軸是直線x=t,頂點坐標是(t,﹣t2﹣1),
①若y的最小值為﹣1,則﹣t2﹣1=﹣1,
∴t=0,故①正確;
②把x=1代入y=x2﹣2tx﹣1,得y=﹣2t,
把x=2t﹣1代入y=x2﹣2tx﹣1,得y=﹣2t,
∴A(1,﹣2t)和點B(2t﹣1,﹣2t)均在拋物線上,
∵=t,
∴點A(1,﹣2t)關于拋物線對稱軸的對稱點是B(2t﹣1,﹣2t),故②正確;
③當t≤1時,若x1+x2>2,
∵a=1>0,
∴拋物線開口向上,
∵x1<x2,
∴x2離對稱軸遠,
∴y1<y2,故③正確;
④∵x2﹣2tx=1﹣m,
∴x2﹣2tx﹣1+m=0,
∵對于任意的實數(shù)t,關于x的方程x2﹣2tx=1﹣m總有實數(shù)解,
∴△=4t2﹣4m+4≥0,
解得m≤t2+1,故④錯誤;
綜上所述,正確的有3個,
故選:C.
9.已知二次函數(shù)y=a(x+1)(x﹣m)(a≠0,1<m<2),當x<﹣1時,y隨x的增大而增大,則下列結論正確的是( ?。?br /> ①當x>2時,y隨x的增大而減?。?br /> ②若圖象經(jīng)過點(0,1),則﹣1<a<0;
③若(﹣2022,y1),(2022,y2)是函數(shù)圖象上的兩點,則yl<y2;
④若圖象上兩點,對一切正數(shù)n,總有y1>y2,則1<m≤.
A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④
【分析】根據(jù)題目中的函數(shù)解析式和二次函數(shù)的性質,可以判斷各個選項中的說法是否正確,從而可以解答本題.
【解答】解:①∵二次函數(shù)y=a(x+1)(x﹣m)(a≠0,1<m<2),
∴x1=﹣1,x2=m,x1<x2,
∵當x<﹣1時,y隨x的增大而增大,
∴a<0,開口向下,
∴當x>2>x2時,y隨x的增大而減?。?br /> 故①正確;
②∵二次函數(shù)y=a(x+1)(x﹣m)(a≠0,1<m<2),當x<﹣1時,y隨x的增大而增大,
∴a<0,
若圖象經(jīng)過點(0,1),則
1=a(0+1)(0﹣m),
得:1=﹣am,
∵a<0,1<m<2,
∴﹣1<a<﹣,
故②錯誤;
③∵對稱軸為直線x=,1<m<2,
∴0<<,
∴若(﹣2022,y1),(2022,y2)是函數(shù)圖象上的兩點,2022離對稱軸近些,
∴yl<y2;
故③正確;
④若圖象上兩點,對一切正數(shù)n,總有y1>y2,1<m<2,
∵該函數(shù)與x軸的兩個交點為(﹣1,0),(m,0),
∴0<≤,
解得:1<m≤,
故④正確;
∴①③④正確,②錯誤,
故選:D.
10.已知二次函數(shù)y=﹣(x﹣2)2+t,當x<2時,y隨x的增大而  增大 .(填“增大”或“減小”)
【分析】由拋物線開口方向及對稱軸求解.
【解答】解:∵y=﹣(x﹣2)2+t,
∴拋物線開口向下,對稱軸為直線x=2,
∴x<2時,y隨x增大而增大,
故答案為:增大.
11.寫出一個滿足“當x>2時,y隨x增大而減小”的二次函數(shù)解析式  y=﹣(x﹣2)2答案不唯一 .
【分析】由題意可知拋物線開口向下,二次項系數(shù)為負;而二次函數(shù)的增減性是由對稱軸分界的,可知對稱軸是直線x=2.
【解答】解:由題意可知,拋物線開口向下,對稱軸為直線x=2;
所以滿足條件的二次函數(shù)關系式為y=﹣(x﹣2)2答案不唯一.
故答案為:y=﹣(x﹣2)2答案不唯一.
12.在平面直角坐標系xOy中,已知拋物線:y=ax2﹣2ax+4(a>0).若A(m﹣1,y1),B(m,y2),C(m+2,y3)為拋物線上三點,且總有y3>y1>y2.結合圖象,則m的取值范圍是  m< .
【分析】由拋物線解析式可得拋物線開口方向及對稱軸,分類討論y3>y1與y1>y2,由兩點中點與對稱軸的位置關系求解.
【解答】解:∵y=ax2﹣2ax+4(a>0),
∴拋物線對稱軸為直線x=1,拋物線開口向上,
∵y3>y1,
∴>1,即>1,
解得m>,
∵y1>y2,
∴<1,
解得m<,
∴m<,
故答案為:m<.
13.已知函數(shù)y=x2+2x﹣1,當m≤x≤m+2時,﹣2≤y≤2,則m的取值范圍是  ﹣3≤m≤﹣1?。?br /> 【分析】將二次函數(shù)解析式化為頂點式可得拋物線頂點坐標為(﹣1,﹣2),從而可得m≤﹣1≤m+2,再將y=2代入解析式求出m的取值范圍,進而求解.
【解答】解:∵y=x2+2x﹣1=(x+1)2﹣2,
∴拋物線開口向上,頂點坐標為(﹣1,﹣2),
∵y≥﹣2,
∴m≤﹣1≤m+2,
解得﹣3≤m≤﹣1,
將y=2代入y=x2+2x﹣1得2=x2+2x﹣1,
解得x1=﹣3,x2=1,
∴﹣3≤m<m+2≤1,
解得﹣3≤m≤﹣1,
故答案為:﹣3≤m≤﹣1.
14.已知拋物線y=αx2+bx+b2﹣b(α≠0).
(1)若b=2α,求拋物線的對稱軸;
(2)若α=1,且拋物線的對稱軸在y軸右側.
①當拋物線頂點的縱坐標為1時,求b的值;
②點(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在拋物線上,若y1>y3>y2,請直接寫出b的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)對稱軸公式即可求得;
(2)①根據(jù)對稱軸在y軸右側可判斷b<0,根據(jù)頂點公式可求得b=﹣;
②根據(jù)題意可得<﹣<,即可求解.
【解答】解:(1)拋物線的對稱軸為直線x=﹣,
∵b=2α,
∴x=﹣1,
∴拋物線的對稱軸為直線x=﹣1;
(2)①當a=1時,拋物線y=x2+bx+b2﹣b,
∴拋物線的對稱軸為直線x=﹣,
∵拋物線的對稱軸在y軸右側,
∴﹣>0,
∴b<0,
∵拋物線頂點的縱坐標為1,
∴=1,
解得:b=2或b=﹣,
∵b<0,
∴b=﹣;
②當a=1時,拋物線y=x2+bx+b2﹣b,
∴拋物線的對稱軸為直線x=﹣,
∵點(﹣3,y1),(﹣1,y2),(3,y3)在拋物線上,且y1>y3>y2,
∴<﹣<,
∴﹣2<b<0.
15.若二次函數(shù)的解析式為y=(x﹣m)(x﹣1)(1≤m≤4).
(1)當x分別取﹣1,0,1時對應函數(shù)值為y1,y2,y3,請比較y1,y2,y3的大小關系.
(2)記二次函數(shù)的最小值為ymin,求證:ymin≤0;
(3)若函數(shù)過(a,b)點和(a+5,b)點,求b的取值范圍.
【分析】(1)由函數(shù)解析式可知二次函數(shù)過(1,0)和(m,0),開口向上,可得二次函數(shù)在x≤1時,y隨x的增大而減小,即可求解;
(2)將二次函數(shù)化為一般式,可得對稱軸為x=,由開口向上可得當x=時,y取得最小值,ymin=,即可證明;
(3)設直線y=b與二次函數(shù)的交點為(x1,b),(x2,b),可得x1﹣x2=5,聯(lián)立,可得x2﹣(m+1)x+m﹣b=0,推出x1+x2=m+1,x1x2=m﹣b,由(x1+x2)2﹣4x1x2=25,可得(m+1)2﹣4(m﹣b)=25,推出b=,再由m范圍即可求解.
【解答】(1)解:∵二次函數(shù)的解析式為y=(x﹣m)(x﹣1),
∴二次函數(shù)過(1,0)和(m,0),開口向上,
∴x≤1時,y隨x的增大而減小,
∵x分別取﹣1,0,1時對應函數(shù)值為y1,y2,y3,
∴y1>y2>y3;
(2)證明:∵二次函數(shù)的解析式為y=(x﹣m)(x﹣1),
∴一般式為:y=x2﹣(m+1)x+m,
∴對稱軸為x=,
∵函數(shù)開口向上,
∴當x=時,y取得最小值,
∴ymin=()2﹣(m+1)×+m=,
∵≤0,
∴ymin≤0;
(3)解:設直線y=b與二次函數(shù)的交點為(x1,b),(x2,b),
∵函數(shù)過(a,b)點和(a+5,b)點,
∴x1﹣x2=5,
聯(lián)立,可得:
x2﹣(m+1)x+m﹣b=0,
∴x1+x2=m+1,x1x2=m﹣b,
∴(x1+x2)2﹣4x1x2=(x1﹣x2)2=25,
即(m+1)2﹣4(m﹣b)=25,
∴b=,
令y′=m2﹣2m=(m﹣1)2﹣1
∵1≤m≤4,
∴﹣1≤y′≤8,
∴4≤b≤.
16.小明為了探究函數(shù)M:y=﹣x2+4|x|﹣3的性質,他想先畫出它的圖象,然后再觀察、歸納得到,并運用性質解決問題.
(1)完成函數(shù)圖象的作圖,并完成填空.
①列出y與x的幾組對應值如表:
x

﹣5
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5

y

﹣8
﹣3
0
1
0
﹣3
0
1
0
a
﹣8

表格中,a= ﹣3??;
②結合上表,在下圖所示的平面直角坐標系xOy中,畫出當x>0時函數(shù)M的圖象;
③觀察圖象,當x= ﹣2或2 時,y有最大值為  1??;
(2)求函數(shù)M:y=﹣x2+4|x|﹣3與直線l:y=2x﹣3的交點坐標;

(3)已知P(m,y1),Q(m+1,y2)兩點在函數(shù)M的圖象上,當y1<y2時,請直接寫出m的取值范圍.

【分析】(1)①把x=4代入函數(shù)表達式即可求解;
②描點、連線,畫出當x>0時函數(shù)M的圖象;
③觀察圖象即可求得;
(2)解解析式構成的方程組即可求得;
(3)根據(jù)函數(shù)圖象即可求解.
【解答】解:(1)①把x=4代入y=﹣x2+4|x|﹣3得:y=﹣16+16﹣3=﹣3,
∴a=﹣3,
故答案為:﹣3;
②畫出當x>0時函數(shù)M的圖象如下:

③觀察圖象,當x=﹣2或2時,y有最大值為1;
故答案為:﹣2或2,1;
(2)由解得或,
由解得或,
∴函數(shù)M:y=﹣x2+4|x|﹣3與直線l:y=2x﹣3的交點坐標為(﹣6,﹣15)、(0,﹣3)、(2,1);
(3)∵P(m,y1),Q(m+1,y2)兩點在函數(shù)M的圖象上,且y1<y2,
∴m的取值范圍m<﹣2.5或﹣0.5<m<1.5.

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