高中教材变式题2:二次函数

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2当x?0时,y??x?2x?3???x?1??4, 2当x?0时,y??x?2x?3???x?1??4.

22y

作出函数图像,由图像可得单调区间.

在???,?1?和?0,1?上,函数是增函数;在??1,0?和?1,???上,函数是减函数. 变式2: 解:若a?1,b?1,则f(x)?|x2?2x?1|?x2?2x?1,显然不是偶函数,所以①是不正确的;

若a??1,b??4,则f(x)?|x2?2x?4|,满足f(0)?f(2),但f(x)的图像不关于直线x=1对称,所以②是不正确的;

2若a?b?0,则f(x)?|x2?2ax?b|?x2?2ax?b,图像是开口向上的抛物线,其

O x

对称轴是x?a,∴f(x)在区间[a,+∞)上是增函数,即③是正确的;

显然函数f(x)?|x?2ax?b|?x?R?没有最大值,所以④是不正确的.

22??x?bx?c,x?0变式3: 解:f(x)?x|x|?bx?c??2,

???x?bx?c,x?0(1)当c=0时,f(x)?xx?bx,满足f(?x)??f?x?,是奇函数,所以①是正确的;

2??x?c,x?0(2)当b=0,c>0时,f(x)?xx?c??2,

???x?c,x?0?x2?c?0??x2?c?0方程f(x)?0即? 或? ,

x?0x?0???x2?c?0??x2?c?0显然方程?无解;方程?的唯一解是x??c ,所以② 是正确

?x?0?x?0的;

(3)设

?x0,y0?是函数f(x)?x|x?|图像b?xc上的任一点,应有

y0?x0|x0|?bx0?c,

而该点关于(0,c)对称的点是??x0,2c?y0?,代入检验2c?y0??x0|x0|?bx0?c即?y0??x0|x0|?bx0?c,也即y0?x0|x0|?bx0?c,所以??x0,2c?y0?也是函数图像上的点,所以③是正确的; f(x)?x|x|?bx?c(4)若b??1,c?0,则f(x)?x|x|?x,显然方程x|x|?x?0有三个根,所以④ 是不正确的.

7.(北师大版第54页A组第6题)值域

变式1: 解:作出函数f(x)??2x?6x??2?x?2?的图象,容易发现在??2,?上

22??3??是增函数,在?,2?上是减函数,求出f(?2)??20,f(2)?4,f()??3?2??329,注意到函2数定义不包含x??2,所以函数值域是??20,?.

2??9??变式2:解:∵ y= cos2x+sinx=-2sin2x+sinx+1,令t= sinx ? [-1,1],

则y=-2t2+t+1,其中t? [-1,1],

99

∴y ? [-2, ],即原函数的值域是[-2, ].

88变式3: 解:(I) ∵ f (1 + x) = f (1-x), b

∴ - = 1,

2a

又方程 f (x) = x 有等根 ? a x 2 + (b-1) x = 0 有等根,

1

∴ △= (b-1) 2 = 0 ? b = 1 ? a = - ,

21

∴ f (x) = - x 2 + x.

2

(II) ∵ f (x) 为开口向下的抛物线,对称轴为 x = 1, 1? 当 m≥1 时,f (x) 在 [m,n] 上是减函数,

1

∴ 3m = f (x)min = f (n) = - n 2 + n (*),

2

1

3n = f (x)max = f (m) = - m 2 + m,

2

1

两式相减得:3 (m-n) = - (n 2-m 2) + (n-m),

2∵ 1≤m < n,上式除以 m-n 得:m + n = 8, 代入 (*) 化简得:n 2-8n + 48 = 0 无实数解. 2? 当 n≤1 时,f (x) 在 [m,n] 上是增函数,

1

∴ 3m = f (x)min = f (m) = - m 2 + m,

2

1

3n = f (x)max = f (n) = - n 2 + n,

2

∴ m = -4,n = 0.

3? 当 m≤1≤n 时,对称轴 x = 1 ? [m,n],

11

∴ 3n = f (x)max = f (1) = ? n = 与 n≥1 矛盾.

26

综合上述知,存在 m = -4、n = 0 满足条件.

8.(北师大版第54页B组第5题)恒成立问题

变式1: 解:(I) 函数 f (x) 的定义域为 R,即不等式a x 2 + 2x + 1 > 0 的解集为 R,

? a > 0

∴应有 ? ? a > 1,

? △= 4-4a < 0

∴ 实数 a 的取值范围是(1,+?) .

(II) 函数 f (x) 的值域为 R,即a x 2 + 2x + 1 能够取 (0,+?) 的所有值.

1? 当 a = 0 时,a x 2 + 2x + 1 = 2x + 1满足要求;

? a > 0

2? 当 a ≠ 0 时,应有? ? 0 < a≤1.

? △= 4-4a ≥0∴ 实数 a 的取值范围是[0,1] .

变式2: 解法一:(转化为最值)

f(x)?2在??2,2?上恒成立,即f(x)?x2?ax?1?a?0在??2,2?上恒成立.

⑴??a?4?1?a??0, ??2?22?a??2?22;

2???a2?4(1?a)?0?f(2)?0??⑵?f(?2)?0,??5?a??22?2. ???a?2或?a??2??22综上所述?5?a?22?2. 解法二:(运用根的分布) ⑴当?在;

a5??2,即a?4时,应有g(a)?f(?2)?7?3a?2, 即a?,?a不存23aa2a?a?3?2, ⑵当?2???2,即?4?a?4时,应有g(a)?f(?)??224即-22?2?a?22?2,??4?a?22?2;

a?2,即a??4时,应有g(a)?f(2?)2??5?a??4

⑶当?综上所述?5?a?22?2.

?7a?,2即a??5 ,

变式3: 证明:(I) 依题意,f (sin ) = f (1)≥0,f (2 + cos ?) = f (1)≤0,

2

∴ f (1) = 0 ? 1 + b + c = 0 ? b + c = -1, (II) 由 (I) 得: f (x) = x 2-(c + 1) x + c (*)

∵ f (2 + cos ? )≤0 ? (2 + cos ? ) 2-(c + 1) (2 + cos ? ) + c≤0

? (1 + cos ? ) [c-(2 + cos ? )]≥0,对任意 ? 成立.

∵ 1 + cos ? ≥0 ? c≥2 + cos ? , ∴ c≥(2 + cos ? )max = 3.

(III) 由 (*) 得:f (sin ? ) = sin 2?-(c + 1) sin ? + c,

设 t = sin ? ,则g(t) = f (sin ? ) = t 2-(c + 1) t + c,-1≤t≤1,

c + 1

这是一开口向上的抛物线,对称轴为 t = ,

23 + 1

由 (II) 知:t≥ = 2,

2

∴ g(t) 在 [-1,1] 上为减函数.

∴ g(t)max = g(-1) = 1 + (c + 1) + c = 2c + 2 = 8, ∴ c = 3

∴ b = -c-1 = -4.

9.(北师大版第54页B组第1题)根与系数关系

变式1: 解:二次函数y?ax2?b与一次函数图象y?ax?b交于两点(o,b)、

?(1,a?b),由二次函

数图象知a,b同号,而由B,C中一次函数图象知a,b异号,互相矛盾,故舍去B,C.

又由a?b知,当a?b?0时,?b??1,此时与A中图形不符,当0?a?b时,a?b??1,与D中图形相符. a22: 解:原命题可变为:求方程mx?3?x?5mx?4m,

变式

mx?3?x2?(2m?1)x?m2?3,

mx?3?x2?3mx?2m?3中至少有一个方程有实数解,而此命题的反面是:“三个方程

均无实数解”,于是,从全体实数中除去三个方程均无实数解的m的值,即得所求.

?(4m)2?4(?4m?3)?0,?322解不等式组?(m?1)?4m?0,得 ??m??1,

2?4m2?4(?2m)?0,?故符合条件的m取值范围是m??3或m??1. 2

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