题文
函数f(x)=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],(1)若a=2,求函数f(x)的值域;
(2)若a为非负常数,且函数f(x)是[-1,2]上的单调函数,求a的范围及函数f(x)的值域. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)当a=2时,f(x)=-2x2+4x+1=-2(x-1)2+3 …(2分)当x∈[-1,1]时,f(x)单调递增,当x∈[1,2]时,f(x)单调递减,
f(x)max=f(1)=3,
又∵f(-1)=-5,f(2)=1,
∴f(x)min=f(-1)=-5,
∴f(x)的值域为[-5,3]…(6分)
(2)当a=0时,f(x)=4x+1,在[-1,2]内单调递增,…(7分)
当a>0时,f(x)=-a(x-2a)2+1+4a,…(8分)
又f(x) 在[-1,2]内单调
∴2a≤-1或2a≥2
∴-2≤a<0或0<a≤1
∵a>0
∴0<a≤1,此时函数在[-1,2]内单调递增
综上:当0≤a≤1时,f(x)在[-1,2]内单调递增,
∵f(x)min=f(-1)=-a-3,f(x)max=f(2)=-4a+9,
∴值域为[-a-3,-4a+9]
故a的取值范围是[0,1],f(x)值域为[-a-3,-4a+9]-----(12分)
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解析
2a考点
据考高分专家说,试题“函数f(x)=-ax2+4x+1的定义域.....”主要考查你对 [二次函数的性质及应用 ]考点的理解。 二次函数的性质及应用二次函数的定义:
一般地,如果![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/Fl1KfkZWMK0Vky4idjNtzd6IBjXG.gif)
(a,b,c是常数,a≠0),那么y叫做x的二次函数。
二次函数的图像:
是一条关于![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/Fmj0LUbDemJyMfGMYR1N6Fv2vlcl.gif)
对称的曲线,这条曲线叫抛物线。
抛物线的主要特征:①有开口方向,a表示开口方向;a>0时,抛物线开口向上;a<0时,抛物线开口向下;
②有对称轴![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FkXvvFT3bitHP-8C7aR6_hAruoDy.png)
;
③有顶点![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FjKS7oInmVgX6sLTiPUr5w3WQ-cq.png)
;
④c表示抛物线与y轴的交点坐标:(0,c)。
性质:二次函数y=ax2+bx+c,
①当a>0时,函数f(x)的图象开口向上,在(-∞,-![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FvhJGqWmoQ6QPNLh_abG2m5FS9Uu.gif)
)上是减函数,在[-![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FvhJGqWmoQ6QPNLh_abG2m5FS9Uu.gif)
,+∞)上是增函数;
②当a<0时,函数f(x)的图象开口向下,在(-∞,-![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FvhJGqWmoQ6QPNLh_abG2m5FS9Uu.gif)
)上是增函数,在[-![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FvhJGqWmoQ6QPNLh_abG2m5FS9Uu.gif)
,+∞)是减函数。
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FqSHS-abSRFK0K_IfX52Mn3x9C57.jpg)
值域a>0a<0
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FuHB_8MeSobWfS66z8gmVyK6vISs.jpg)
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FmdYiDisM0Fz2JIRAC8dELN3Pr3A.jpg)
奇偶性b=0时为偶函数,b≠0时为非奇非偶函数a<0单调性a>0a<0
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/Fq0nBqEsPKk_iKT9ZILv_5j4PGGz.jpg)
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FuNtcuQW9_HsB5cko358X-hX2jV0.jpg)
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/Ftz5YTTKKeK4-Jn6cNwBcEXnz5h0.jpg)
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FvUqMEaMDJmS3CHTUu_Slh44ikAz.jpg)
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/Fsmi4qKhw-yiiX9zoTZoHZ7gU-OW.jpg)
图像特点
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FtRpkkfr-xe0QMySNDBHGGqEasVh.jpg)
二次函数的解析式:
(1)一般式:![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/Fl1KfkZWMK0Vky4idjNtzd6IBjXG.gif)
(a,b,c是常数,a≠0);
(2)顶点式:若二次函数的顶点坐标为(h,k),则其解析式为![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FjAoYFhcoJ1vBk_oldASGBA3PNRm.jpg)
;
(3)双根式:若相应一元二次方程的两个根为![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FkB_xjGZkQ6n4JqLzyVrV37dEayB.jpg)
,则其解析式为![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FplGW9o2vTxXWj-XaRdhghq6aNW6.jpg)
。
二次函数在闭区间上的最值的求法:
(1)二次函数![]()
在区间[p,g]上的最值问题
一般情况下,需要分![]()
![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FtCEXfASxJsja7I8TVtLwNT8XFRX.jpg)
三种情况讨论解决.
当a>0时,f(x)在区间[p,g]上的最大值为M,最小值为m,令![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FuS9UkVc94u0tf8VCqZMpj2_WR4_.jpg)
.
①![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/Fh5eGFr7wYDwUhDGWJ0uaKq95Zuu.jpg)
②![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FpPDvQvkWRACibSaL3kZL6oT-iFD.jpg)
③![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FlE-hpF2SjRXyc21UceRggmnQHhE.jpg)
④![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FkkzBLIH5nxV2QsTtkSrH8EWb2mX.jpg)
特别提醒:在区间内同时讨论最大值和最小值需要分四种情况讨论.
(2)二次函数![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FifuheddP6bHlJMrcI920HEiiX8p.jpg)
在区间[m.n]上的最值问题一般地,有以下结论:![函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求 函数f=-ax2+4x+1的定义域为[-1,2],若a=2,求函数f的值域;若a为非负常数,且函数f是[-1,2]上的单调函数,求](https://www.mshxw.com/file/tupian/20220107/FltLphg_0rz0rOUCX0mKn1l02GNm.jpg)
特别提醒:max{1,2}=2,即取集合{1,2}中最大的元素。
二次函数的应用:
(1)应用二次函数才解决实际问题的一般思路:
理解题意;建立数学模型;解决题目提出的问题。
(2)应用二次函数求实际问题中的最值:
即解二次函数最值应用题,设法把关于最值的实际问题转化为二次函数的最值问题,然后按求二次函数最值的方法求解。求最值时,要注意求得答案要符合实际问题。


