如何学好二次函数?
- 提问者网友:爱唱彩虹
- 2021-04-27 08:01
- 五星知识达人网友:梦中风几里
- 2021-04-27 09:28
多分析多练习,学的主要是方法,我可以给你几道经典习题,上面有讲解,希望能帮到你
1.函数y=f(x)是定义域为[-6,6]的奇函数。又知y=f(x)在[0,3]上是一次函数,在[3,6]上是二次函数,且当x属于[3,6]时,f(x)小于等于f(5)=3,f(6)=2,试求y=f(x)的解析式。
答:函数y=f(x)是定义域为[-6,6]的奇函数。又知y=f(x)在[0,3]上是一次函数,在[3,6]上是二次函数,且当x属于[3,6]时,f(x)小于等于f(5)=3,f(6)=2,
可设 f(x)=a(x-5)^2+3 a<0
f(6)=2
则 a+3=2解得 a=-1
故 f(x)=-(x-5)^2+3=-x^2+10x-22 3<=x<=6
f(3)=-1 f(0)=0
则 0<=x<=3 f(x)=-x/3
函数y=f(x)是定义域为[-6,6]的奇函数
故 -3-6<=x<=-3 f(x)=x^2+10x+22
综合 -6<=x<=-3 f(x)=x^2+10x+22
-3 0<=x<=3 f(x)=-x/3
3<=x<=6 f(x)=-x^2+10x-22
试求y=f(x)的解析式。
2.已知函数f(x)=(x-a)/(x-2),若a属于R,且方程f(x)=-x恰有一根落在区间(-2,-1)内,求a的取值范围.
答:f(x)=-x
(x-a)/(x-2)=-x
x^2-x-a=0
令g(x)=x^2-x-a
1°g(x)与x轴有一个交点
△=1+4a=0=>a=-1/4
x=1/2不属于(-2,-1)
a不等于-1/4
2°g(x)与x轴有两个交点
△>0且g(-1)*g(-2)<0=>a属于(2,6)
所以a属于(2,6)
3.对于函数f(x),若存在X0属于R,使f(X0)=X0成立,则称点(X0,X0)为函数的不动点,若对于任意实数b,函数f(x)=ax*x+bx-b总有两个相异的不动点,求实数a的取值范围.
答:ax^2+bx-b=x
ax^2+(b-1)x-b=0
△=(b-1)^2+4ab=b^2+(4a-2)b+1>0
(4a-2)^2-4<o且a不等于0
所以,a属于(0,1)
3.设f(x)=log1/2(1-ax)/(x-1)为奇函数,a为常数.(1)求a的值;(2)证明f(x)在(1,+∞)内单调递增;(3)若对于[3,4]上的每一个x的值,不等式f(x)>(1/2)x+m恒成立,求实数m的取值范围.(不等式应为二分之一的x次方,不会打)
答:f(x)=-f(-x)
log1/2[(1-ax)/(x-1)]=-log1/2[(1+ax)/(-x-1)]
a=±1
因为真数大于零
所以,a=-1
【例1】求下列函数的增区间与减区间
(1)y=|x2+2x-3|
解 (1)令f(x)=x2+2x-3=(x+1)2-4.
先作出f(x)的图像,保留其在x轴及x轴上方部分,把它在x轴下方的图像翻到x轴就得到y=|x2+2x-3|的图像,如图2.3-1所示.
由图像易得:
递增区间是[-3,-1],[1,+∞)
递减区间是(-∞,-3],[-1,1]
(2)分析:先去掉绝对值号,把函数式化简后再考虑求单调区间.
解 当x-1≥0且x-1≠1时,得x≥1且x≠2,则函数y=-x.
当x-1<0且x-1≠-1时,得x<1且x≠0时,则函数y=x-2.
∴增区间是(-∞,0)和(0,1)
减区间是[1,2)和(2,+∞)
(3)解:由-x2-2x+3≥0,得-3≤x≤1.
令u==g(x)=-x2-2x+3=-(x+1)2+4.在x∈[-3,-1]上是 在x∈[-1,1]上是 .
∴函数y的增区间是[-3,-1],减区间是[-1,1].
【例2】函数f(x)=ax2-(3a-1)x+a2在[-1,+∞]上是增函数,求实数a的取值范围.
解 当a=0时,f(x)=x在区间[1,+∞)上是增函数.
若a<0时,无解.
∴a的取值范围是0≤a≤1.
【例3】已知二次函数y=f(x)(x∈R)的图像是一条开口向下且对称轴为x=3的抛物线,试比较大小:
(1)f(6)与f(4)
解 (1)∵y=f(x)的图像开口向下,且对称轴是x=3,∴x≥3时,f(x)为减函数,又6>4>3,∴f(6)<f(4)
时为减函数.
解 任取两个值x1、x2∈(-1,1),且x1<x2.
当a>0时,f(x)在(-1,1)上是减函数.
当a<0时,f(x)在(-1,1)上是增函数.
【例5】利用函数单调性定义证明函数f(x)=-x3+1在(-∞,+∞)上是减函数.
证 取任意两个值x1,x2∈(-∞,+∞)且x1<x2.
又∵x1-x2<0,∴f(x2)<f(x1)
故f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.
得f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.
解 定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),任取定义域内两个值x1、x2,且x1<x2.
∴当0<x1<x2≤1或-1≤x1<x2<0时,有x1x2-1<0,x1x2>0,f(x1)>f(x2)
∴f(x)在(0,1],[-1,0)上为减函数.
当1≤x1<x2或x1<x2≤-1时,有x1x2-1>0,x1x2>0,f(x1)>f(x2),∴f(x)在(-∞,-1],[1,+∞)上为增函数.
根据上面讨论的单调区间的结果,又x>0时,f(x)min=f(1)=2,当x<0时,f(x)max=f(-1)=-2.由上述的单调区间及最值可大致
【例1】判断下列各式,哪个能确定y是x的函数?为什么?
(1)x2+y=1
(2)x+y2=1
解 (1)由x2+y=1得y=1-x2,它能确定y是x的函数.
于任意的x∈{x|x≤1},其函数值不是唯一的.
【例2】下列各组式是否表示同一个函数,为什么?
解 (1)中两式的定义域部是R,对应法则相同,故两式为相同函数.
(2)、(3)中两式子的定义域不同,故两式表示的是不同函数.
(4)中两式的定义域都是-1≤x≤1,对应法则也相同,故两式子是相同函数.
【例3】求下列函数的定义域:
【例4】已知函数f(x)的定义域是[0,1],求下列函数的定义域:
求实数a的取值范围.
为所求a的取值范围.
【例6】求下列函数的值域:
(1)y=-5x2+1
(3)y=x2-5x+6,x∈[-1,1)
(4)y=x2-5x+6,x∈[-1,3]
(9)y=|x-2|-|x+1|
解 (1)∵x∈R,∴-5x2+1≤1,值域y≤1.
(6)定义域为R
(7)解:定义域x≠1且x≠2
(y-4)x2-3(y-4)x+(2y-5)=0 ①
当y-4≠0时,∵方程①有实根,∴Δ≥0,
即9(y-4)2-4(y-4)(2y-5)≥0
化简得y2-20y+64≥0,得
y<4或y≥16
当y=4时,①式不成立.
故值域为y<4或y≥16.
函数y在t≥0时为增函数(见图2.2-3).
(9)解:去掉绝对值符号,
其图像如图2.2-4所示.
由图2.2-4可得值域y∈[-3,3].
说明 求函数值域的方法:
1°观察法:常利用非负数:平方数、算术根、绝对值等.(如例1,2)
2°求二次函数在指定区间的值域(最值)问题,常用配方,借助二次函数的图像性质结合对称轴的位置处理.假如求函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),在给定区间[m,n]的值域(或最值),分三种情况考虑:
(如例5)可做公式用.
法求y的范围(如例6-7).
为二次函数求值域.但要注意中间量t的范围(如例6-8).
6°分离有界变量法:从已知函数式中把有界变量解出来.利用有界变量的范围,求函数y的值域(如例6-6).
7°图像法(如例6-9):
由于求函数值域不像求函数定义域那样有一定的法则和程序可寻,它要根据函数解析式的不同特点灵活用各种方法求解.
解 (2)∵f(-7)=10,∴f[f(-7)]=f(10)=100.
说明 本例较简单,但主要用意是深刻理解函数符号f(x)的意义.求分段函数值时,要注意在定义域内进行.
【例8】根据已知条件,求函数表达式.
(1)已知f(x)=3x2-1,求①f(x-1),②f(x2).
(2)已知f(x)=3x2+1,g(x)=2x-1,求f[g(x)].
求f(x).
(4)已知f(x)是二次函数且f(0)=2,f(x+1)-f(x)=x-1,求f(x).
(5)设周长为a(a>0)的等腰三角形,其腰长为x,底边长为y,试将y表示为x的函数,并求它的定义域和值域.
(1)分析:本题相当于x=x-1时的函数值,用代入法可求得函数表达式.
解 ∵f(x)=3x2-1
∴f(x-1)=3(x-1)2-1=3x2-6x+2
f(x2)=3(x2)2-1=3x4-1
(2)分析:函数f[g(x)]表示将函数f(x)中的x用g(x)来代替而得到的解析式,∴仍用代入法求解.
解 由已知得f[g(x)]=3(2x-1)2+1=12x2-12x+4
法(或观察法).
∴x=(t+1)2代入原式有f(t)=(t+1)2-6(t+1)-7
=t2-4t-12 (t≥-1)
即f(x)=x2-4x-12 (x≥-1)
说明 解法二是用的换元法.注意两种方法都涉及到中间量的问题,必须要确定中间量的范围,要熟练掌握换元法.
(4)分析:本题已给出函数的基本特征,即二次函数,可采用待定系数法求解.
解 设f(x)=ax2+bx+c(a≠0)
由f(0)=2,得c=2.由f(x+1)-f(x)=x-1,得恒等式2ax+
说明 待定系数是重要的数学方法,应熟练掌握.
(5)解:∵2x+y=a,∴y=a-2x为所求函数式.
∵三角形任意两边之和大于第三边,
∴得2x+2x>a,又∵y>0,