7. 已知函数 $ y = x^2 - 2x + 3 $,当 $ 0 \leq x \leq m $ 时,有最大值 $ 3 $,最小值 $ 2 $,则 $ m $ 的取值范围是(
A.$ m \geq 1 $
B.$ 0 \leq m \leq 2 $
C.$ 1 \leq m \leq 2 $
D.$ 1 \leq m \leq 3 $
C
)A.$ m \geq 1 $
B.$ 0 \leq m \leq 2 $
C.$ 1 \leq m \leq 2 $
D.$ 1 \leq m \leq 3 $
答案
C
解析
将函数配方得$y=(x-1)^2+2$,顶点坐标$(1,2)$,对称轴$x=1$,开口向上,最小值为2(顶点处取得),故$1\in[0,m]$,即$m\geq1$。令$y=3$,解得$x=0$或$x=2$。当$m>2$时,$x=m$处函数值大于3,最大值超过3;当$m<1$时,最小值不为2。故$1\leq m\leq2$。
8. 已知两点 $ A(-5,y_1) $,$ B(3,y_2) $ 均在抛物线 $ y = ax^2 + bx + c(a \neq 0) $ 上,点 $ C(x_0,y_0) $ 是该抛物线的顶点,若 $ y_1 > y_2 \geq y_0 $,则 $ x_0 $ 的取值范围是(
A.$ x_0 > -5 $
B.$ x_0 > -1 $
C.$ -5 < x_0 < -1 $
D.$ -2 < x_0 < 3 $
B
)A.$ x_0 > -5 $
B.$ x_0 > -1 $
C.$ -5 < x_0 < -1 $
D.$ -2 < x_0 < 3 $
答案
B
解析
∵点C(x₀,y₀)是抛物线顶点且y₂≥y₀,∴抛物线开口向上(a>0),顶点为最小值点。
∵A(-5,y₁),B(3,y₂)在抛物线上且y₁>y₂,
∴点A到对称轴x=x₀的距离大于点B到对称轴的距离,即|-5 - x₀|>|3 - x₀|。
两边平方得:(-5 - x₀)²>(3 - x₀)²,
展开:x₀² + 10x₀ + 25>x₀² - 6x₀ + 9,
化简:16x₀ + 16>0,解得x₀>-1。
∵A(-5,y₁),B(3,y₂)在抛物线上且y₁>y₂,
∴点A到对称轴x=x₀的距离大于点B到对称轴的距离,即|-5 - x₀|>|3 - x₀|。
两边平方得:(-5 - x₀)²>(3 - x₀)²,
展开:x₀² + 10x₀ + 25>x₀² - 6x₀ + 9,
化简:16x₀ + 16>0,解得x₀>-1。
9. 已知二次函数 $ y = ax^2 - (a - 2)x + 1(a \neq 0) $.
(1) 若函数图象经过点 $ (3,1) $,求抛物线的对称轴.
(2) 当 $ x \geq 0 $ 时,$ y $ 随 $ x $ 的增大而增大;当 $ x \leq -1 $ 时,$ y $ 随 $ x $ 的增大而减小.求 $ a $ 的取值范围.
(1) 若函数图象经过点 $ (3,1) $,求抛物线的对称轴.
(2) 当 $ x \geq 0 $ 时,$ y $ 随 $ x $ 的增大而增大;当 $ x \leq -1 $ 时,$ y $ 随 $ x $ 的增大而减小.求 $ a $ 的取值范围.
答案
(1) 直线$x = \frac{3}{2}$;(2)$\frac{2}{3} \leq a \leq 2$。
解析
(1) 将点$(3,1)$代入$y = ax^2 - (a - 2)x + 1$,得:
$1 = a \cdot 3^2 - (a - 2) \cdot 3 + 1$
化简得:$9a - 3a + 6 + 1 = 1$,即$6a + 7 = 1$
解得$a = -1$。
抛物线对称轴为$x = -\frac{b}{2a}$,其中$b = -(a - 2) = 3$,$a = -1$,
则$x = -\frac{3}{2 × (-1)} = \frac{3}{2}$。
(2) 由题意知抛物线开口向上,即$a > 0$,且对称轴$h$满足$-1 \leq h \leq 0$。
对称轴$h = \frac{a - 2}{2a}$,故$-1 \leq \frac{a - 2}{2a} \leq 0$。
解$\frac{a - 2}{2a} \geq -1$($a > 0$):
$a - 2 \geq -2a \Rightarrow 3a \geq 2 \Rightarrow a \geq \frac{2}{3}$。
解$\frac{a - 2}{2a} \leq 0$($a > 0$):
$a - 2 \leq 0 \Rightarrow a \leq 2$。
综上,$\frac{2}{3} \leq a \leq 2$。
$1 = a \cdot 3^2 - (a - 2) \cdot 3 + 1$
化简得:$9a - 3a + 6 + 1 = 1$,即$6a + 7 = 1$
解得$a = -1$。
抛物线对称轴为$x = -\frac{b}{2a}$,其中$b = -(a - 2) = 3$,$a = -1$,
则$x = -\frac{3}{2 × (-1)} = \frac{3}{2}$。
(2) 由题意知抛物线开口向上,即$a > 0$,且对称轴$h$满足$-1 \leq h \leq 0$。
对称轴$h = \frac{a - 2}{2a}$,故$-1 \leq \frac{a - 2}{2a} \leq 0$。
解$\frac{a - 2}{2a} \geq -1$($a > 0$):
$a - 2 \geq -2a \Rightarrow 3a \geq 2 \Rightarrow a \geq \frac{2}{3}$。
解$\frac{a - 2}{2a} \leq 0$($a > 0$):
$a - 2 \leq 0 \Rightarrow a \leq 2$。
综上,$\frac{2}{3} \leq a \leq 2$。
10. 在平面直角坐标系 $ xOy $ 中,抛物线 $ y = ax^2 + bx + c(a \neq 0) $ 的对称轴为直线 $ x = t $,且 $ 3a + 2b + c = 0 $.
(1) 当 $ c = 0 $ 时,求 $ t $ 的值.
(2) 点 $ (-2,y_1) $,$ (1,y_2) $,$ (3,y_3) $ 在抛物线上,若 $ a > c > 0 $,判断 $ y_1 $,$ y_2 $,$ y_3 $ 的大小关系,并说明理由.
(1) 当 $ c = 0 $ 时,求 $ t $ 的值.
(2) 点 $ (-2,y_1) $,$ (1,y_2) $,$ (3,y_3) $ 在抛物线上,若 $ a > c > 0 $,判断 $ y_1 $,$ y_2 $,$ y_3 $ 的大小关系,并说明理由.
答案
(1)$ \frac{3}{4} $;(2)$ y_2 < y_3 < y_1 $
解析
(1) 当$ c=0 $时,由$ 3a + 2b + c = 0 $得$ 3a + 2b = 0 $,即$ b=-\frac{3a}{2} $。抛物线对称轴$ t=-\frac{b}{2a} $,代入$ b=-\frac{3a}{2} $,得$ t=-\frac{-\frac{3a}{2}}{2a}=\frac{3}{4} $。
(2) 由$ 3a + 2b + c = 0 $得$ c=-3a - 2b $。因$ a > c > 0 $,则$ 0 < -3a - 2b < a $。
由$ -3a - 2b > 0 $得$ b < -\frac{3a}{2} $;由$ -3a - 2b < a $得$ b > -2a $,故$ -2a < b < -\frac{3a}{2} $。
对称轴$ t=-\frac{b}{2a} $,则$ \frac{3}{4} < t < 1 $(由$ -2a < b < -\frac{3a}{2} $推导)。
$ a > 0 $,抛物线开口向上,距离对称轴越近,函数值越小。
点到对称轴距离:$ |-2 - t|=t + 2 $,$ |1 - t|=1 - t $,$ |3 - t|=3 - t $。
因$ \frac{3}{4} < t < 1 $,则$ 1 - t < 3 - t < t + 2 $,故$ y_2 < y_3 < y_1 $。
(2) 由$ 3a + 2b + c = 0 $得$ c=-3a - 2b $。因$ a > c > 0 $,则$ 0 < -3a - 2b < a $。
由$ -3a - 2b > 0 $得$ b < -\frac{3a}{2} $;由$ -3a - 2b < a $得$ b > -2a $,故$ -2a < b < -\frac{3a}{2} $。
对称轴$ t=-\frac{b}{2a} $,则$ \frac{3}{4} < t < 1 $(由$ -2a < b < -\frac{3a}{2} $推导)。
$ a > 0 $,抛物线开口向上,距离对称轴越近,函数值越小。
点到对称轴距离:$ |-2 - t|=t + 2 $,$ |1 - t|=1 - t $,$ |3 - t|=3 - t $。
因$ \frac{3}{4} < t < 1 $,则$ 1 - t < 3 - t < t + 2 $,故$ y_2 < y_3 < y_1 $。
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