第14课时:第二章 函数——二次函数
一.课题:二次函数
二.教学目标:掌握二次函数的概念、图象及性质;能利用二次函数研究一元二次方程的实
根分布条件;能求二次函数的区间最值. 三.教学重点:二次函数、一元二次方程及一元二次不等式之间的灵活转化.
四.教学过程: (一)主要知识:
1.二次函数的解析式的三种形式:一般式,顶点式,两根式. 2.二次函数的图象及性质;
3.二次函数、一元二次方程及一元二次不等式之间的关系. (二)主要方法:
1.讨论二次函数的区间最值问题:①注意对称轴与区间的相对位置;②函数在此区间上的单调性;
2.讨论二次函数的区间根的分布情况一般需从三方面考虑:①判别式;②区间端点的函数值的符号;③对称轴与区间的相对位置. (三)例题分析:
例1.函数y?x?bx?c (x?[0,??))是单调函数的充要条件是 ( A )
2(A)b?0 (B)b?0 (C)b?0 (D)b?0
分析:对称轴x??b2,∵函数y?x?bx?c(x?[0,??)是单调函数, 2∴对称轴x??b在区间 2b[0,??)的左边,即??0,得b?0.
2
例2.已知二次函数的对称轴为x??2,截x轴上的弦长为4,且过点(0,?1),求函数的解析式.
2解:∵二次函数的对称轴为x??2,设所求函数为f(x)?a(x?2)?b,又∵f(x)截x轴上的弦长为4,∴f(x)过点(?2?2,0),f(x)又过点(0,?1),
1??4a?b?0?a?∴?, ?2,
2a?b??1???b??2∴f(x)?
1(x?2)2?2. 2例3.已知函数y??sinx?asinx?2a1?的最大值为2,求a的值 . 42分析:令t?sinx,问题就转二次函数的区间最值问题. 解:令t?sinx,t?[?1,1],
∴y??(t?)?a2212a(a?a?2),对称轴为t?, 42(1)当?1?a1?1,即?2?a?2时,ymax?(a2?a?2)?2,得a??2或a?3(舍去). 24(2)当
aa1?1,即a?2时,函数y??(t?)2?(a2?a?2)在[?1,1]单调递增, 2241110a??2,得a?. 423由ymax??1?a?(3)当
aa1??1,即a??2时,函数y??(t?)2?(a2?a?2)在[?1,1]单调递减, 22411a??2,得a??2(舍去). 4210. 3由ymax??1?a?综上可得:a的值为a??2或a?
例4. 已知函数f(x)?x?(2a?1)x?a?2与非负x轴至少有一个交点,求a的取值范围. 解法一:由题知关于x的方程x?(2a?1)x?a?2?0至少有一个非负实根,设根为x1,x2
2222???09?则x1x2?0或?x1x2?0,得?2?a?.
4?x?x?0?12?f(0)?0??(2a?1)9?解法二:由题知f(0)?0或???0,得?2?a?.
42?????0
例5.对于函数f(x),若存在x0?R,使f(x0)?x0,则称x0是f(x)的一个不动点,已知函数
f(x)?ax2?(b?1)x?(b?1)(a?0),
(1)当a?1,b??2时,求函数f(x)的不动点;
(2)对任意实数b,函数f(x)恒有两个相异的不动点,求a的取值范围;
(3)在(2)的条件下,若y?f(x)的图象上A,B两点的横坐标是f(x)的不动点,且A,B两点关于直线y?kx?212a?12对称,求b的最小值.
2解:(1)f(x)?x?x?3,x0是f(x)的不动点,则f(x)?x0?x0?3?x0,得x0??1或
x0?3,函数f(x)的不动点为?1和3.
(2)∵函数f(x)恒有两个相异的不动点,∴f(x)?x?ax?bx?(b?1)?0恒有两个不等的实根,??b?4a(b?1)?b?4ab?4a?0对b?R恒成立, ∴(4a)?16a?0,得a的取值范围为(0,1). (3)由ax?bx?(b?1)?0得
22222x1?x2b1??,由题知k??1,y??x?, 222a2a?1bb1bb1,?2),∴???2, 2a2a2a?12a2a2a?1设A,B中点为E,则E的横坐标为(?∴b??a2a2?1??12a?1a??122,当且仅当2a?(0?a?1),即a?时等号成立,
a42∴b的最小值为?2. 4(四)巩固练习:
1.若函数y?x?(a?2)x?3(x?[a,b]的图象关于x?1对称则b? 6 .
2.二次函数f(x)的二次项系数为负值,且f(x?2)?f(2?x)(x?R),问f(1?2x)与
22f(1?2x?x2)满足什么关系时,有?2?x?0.
3.m取何值时,方程7x?(m?13)x?m?m?2?0的一根大于1,一根小于1.
22