数学讲义-备战2025年高考数学真题题源解密14讲之14实战演练02 三次函数的图像与性质(4大常考点归纳)
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这是一份数学讲义-备战2025年高考数学真题题源解密14讲之14实战演练02 三次函数的图像与性质(4大常考点归纳),共9页。试卷主要包含了三次函数概念,三次函数的图像及单调性,三次函数的零点个数,三次函数的韦达定理,三次函数的对称性等内容,欢迎下载使用。
实战演练 02 三次函数的图像与性质
一、三次函数概念
定义:形如f(x) = ax3 + bx2 + cx + d(a ≠ 0)叫做三次函敞
f′ (x) = 3ax2 + 2bx + c,把Δ = 4b2 −12ac叫做三次函数导函数的判别式
当Δ > 0时,令f′ (x) = 0 ,记两根为 ,x2 =
二、三次函数的图像及单调性
注:三次函数要么无极值点,要么有两个,不可能只有一个!
①三次函数的零点
②三次函数的极值、极值点
③三次函数的切线
④三次函数的对称性
系数关系式
f(x)的图像
f′ (x)的图像
f(x)的性质
{EQ \* jc3 \* hps21 \\al(\s\up 7(a),Δ) EQ \* jc3 \* hps21 \\al(\s\up 7(0),0)⇒{EQ \* jc3 \* hps21 \\al(\s\up 8(a),b)2>≤03ac
f′ (x) ≥ 0恒成立 f(x)在R上递增 f(x)无极值点
{EQ \* jc3 \* hps21 \\al(\s\up 7(a),Δ) EQ \* jc3 \* hps21 \\al(\s\up 7(0),0)⇒{EQ \* jc3 \* hps21 \\al(\s\up 8(a),b)2>03ac
增区间( −∞ , x1),(x2 , + ∞) 减区间(x1 ,x2)
f(x)有两个极值点
极大值f(x1) ,极小值f(x2)
{EQ \* jc3 \* hps21 \\al(\s\up 7(a),Δ) EQ \* jc3 \* hps21 \\al(\s\up 7(0),0)⇒{EQ \* jc3 \* hps21 \\al(\s\up 8(a),b)203ac
增区间(x1 ,x2)
减区间( −∞ , x1),(x2 , + ∞) f(x)有两个极值点
极大值f(x2) ,极小值f(x1)
性质
三次函数图像
说明
a>0
a<0
零 点 个 数
三 个
b2 −3ac > 0
f(x1) ⋅ f(x2) < 0
两个极值异与
图像与x轴有三个交点
两 个
b2 −3ac > 0 f(x1) ⋅ f(x2) = 0
有一个极值为 0
图像与x轴有两个交点 存在极值时
一 个
b2 −3ac > 0
f(x1) ⋅ f(x2) > 0
不存在极值时,
函数单调,与x轴有一个交点
(4) + + = −
五、三次函数的对称性
结论 1 三次函数f(x) = ax3 + bx2 + cx + d(a ≠ 0)的图象关于点( − , f( −中心对称
结论 2 已知三次函数f(x) = ax3 + bx2 + cx + d(a ≠ 0)中心对称点的横坐标为x0,两个极值点分别为x1 ,x2,
结论 3 若y = f(x)图像关于点(m,n)对称,则y = f′ (x)图像关于轴x = m对称 点对称函数的导数是轴对称函数,轴对称函数的导数是点对称函数
奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数
一、单选题
1 .(2024·陕西西安·模拟预测)若函数f (x) = x3 - 3x + a 在区间(0, 2) 内有两个零点,则实数a 的取值范围 是( )
A .(0, 2) B .(2, +∞) C .(0, 1) D .(1, +∞)
2 .(2024·湖南长沙·一模)函数f (x) = ax3 - ax2 + bx (a, b ∈ R) 有 3 个零点的充分不必要条件是( )
A .a ≠ 0 ,且 a > 4b B .a > 0 ,且 a < 4b
C .a 4b, b ≠ 0 D .a 0
② x3 < 4
③存在实数 a,使得x1 ,x2 ,x3 成等差数列
④存在实数 a,使得x1 ,x2 ,x3 成等比数列 则其中正确的说法有( )种.
A . 1 B .2 C .3 D .4
4 .(23-24 高三上·云南·阶段练习)关于函数f (x) = 4x3 - 3x - a ,则下列说法正确的是( )
A .函数在(-1, 1) 上单调递减
B .当a > 0 时,函数f (x)< 0 在(0, 1) 上恒成立 C .当a > 1 或a < -1 时,函数f(x) 有 2 个零点
① 三次函数的零点
D .当a = 时,函数f (x) 有 3 个零点,记为x1, x2, x3 ,则 x1 + x2 + x3 = 0
二、多选题
5 .(23-24 高三上·安徽·阶段练习)已知三次函数f (x ) = ax3 + bx2 + c(a > 0, b, c ∈ R) ,下列结论正确的是
( )
( 3 ,
( 3 ,
A .当a = b = 2 时,f (x) 单调递减区间为(|- 2 , 0)|
B .当a = b = 2 时,f (x) 单调递增区间为(|- 2 , 0)|
C .当c = -4a 时,若函数f(x) 恰有两个不同的零点,则 = 3
( 3e ,
D .当b = c = 0 时,f (x) > ln x 恒成立,则 a 的取值范围为(| 1 , +∞)|
6 .(23-24 高三下·重庆沙坪坝·阶段练习)已知三次函数f (x) = ax3 + x2 + cx + x1, x2, x3 (x1 < x2 < x3 ) ,函数g (x) = f (x) -1 .则( )
A .3ac < 1
B .若x1, x2, x3 成等差数列,则a ∈(-1, 0) (0, 1)
有三个不同的零点
C .若g(x)恰有两个不同的零点m, n(m < n) ,则2m + n = -
D .若g (x) 有三个不同的零点t1, t2, t3 (t1 < t2 < t3 ),则 xEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),1) + xEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),2) + xEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),3) = tEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),1) + tEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),2) + tEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),3)
三、填空题
l2x+ - a
7 .(23-24 高三上 · 黑龙江牡丹江 · 期末)函数f (x ) = {[x3 EQ \* jc3 \* hps20 \\al(\s\up 7(-),1)3ax + 2
值范围是 .
(x > 0) (x ≤ 0)
有且只有 3 个零点,则实数a 的取
8 .(2024 高三下·全国·专题练习)已知a, b ∈ R ,函数f (x) = ax3 + bx2 + x +1(a < 0) 恰有两个零点,则a + b 的取值范围为 .
一、单选题
1 .(2024·福建泉州·一模)已知x1, x2 ,是函数 f (x) = (x -1)3 - x 两个极值点,则( )
A .x1 + x2 = -2 B .x1 + x2 = 1 C .f (x1 ) + f (x2 ) = -2 D .f (x1 ) + f (x2 ) = 2
2 .(2024 高三下·全国·专题练习)若函数f (x)= x (x + a )2 在x =1 处有极大值,则实数a 的值为( )
② 三次函数的极值点
A .1 B .-1或-3
C .-1 D .-3
3 .(2024·新疆乌鲁木齐·二模)设x1, x2 是函数f (x) = x3 + ax2 + x +1 的两个极值点,若x1 + 3x2 = -2 ,则a = ( )
A .0 B . 1 C .2 D .3
4 .(2024·全国·模拟预测)已知函数f (x) 的导函数f , (x ) = (x + 2)(x2 + x + m),若函数 f (x)有一极大值点 为-2 ,则实数 m 的取值范围为( )
A .(-2, +∞) B .(-4, -2]
C .(-∞, -2] D .(-∞, -2)
5 .(2024·河北秦皇岛·三模)已知 0 是函数f (x) = x3 + ax2 +1 的极大值点,则a 的取值范围为( )
A .(-∞, 0) B .(0, +∞) C . D .
6 .(2024·云南大理·模拟预测)若m 为函数f (x ) = m(x - m)2 (n - x )(其中 m ≠ 0 )的极小值点,则( )
A .m > n > 0 B .m < n < 0
C .mn > m2 D .mn < m2
7 .(23-24 高三下·四川绵阳·开学考试)若函数f (x) = x3 + x2 + (5 - m)x -1的两个极值点都大于 2,
则实数m 的取值范围是( )
A .(-∞, -5) U (-5, -4] B .(-∞, -4] C .(-∞, -2] D .(-5, -4)
8 .(2024·全国·模拟预测)设x1, x2 为函数f (x)= x (x - 2)(x - a )(其中 a > 0 )的两个不同的极值点,若不 等式f (x1 ) + f (x2 ) ≥ 0 成立,则实数a 的取值范围为( )
A .[1, 4] B .(0, 4] C .(0, 1) D .(4, +∞)
二、多选题
9 .(23-24 高三上·全国·开学考试)已知函数f (x) = x3 + ax2 + x 的两个极值点分别为x1, x2 ,若过点 A (x1, f (x1 ))和B(x2, f (x2 )) 的直线l 与坐标轴围成三角形面积为 ,则直线l 方程为( )
A . B .
C . D .y = -3x +1
10 .(23-24 高二下·山西晋城·阶段练习)函数f (x) = x4 - bx2 + cx 有三个不同极值点x1, x2, x3 ,且
c ∈ [-1, 0) .则 ( )
A .b > 32 B .xEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 4(2),1) + xEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 4(2),2) + xEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 4(2),3) > 332
C .xEQ \* jc3 \* hps11 \\al(\s\up 5(3),1) + xEQ \* jc3 \* hps11 \\al(\s\up 5(3),2) + xEQ \* jc3 \* hps11 \\al(\s\up 5(3),3) 的最大值为 3 D .x1x2x3 的最大值为 1
11 .(2024·河南信阳·模拟预测)已知函数f (x) = 2x3 - 3x2 -12x ,x1 , x2 ∈ (m, n) 且满足f (x1 ) = f (n),
f (x2 ) = f (m),对任意的x ∈[m, n]恒有f (m) ≤ f (x)≤ f (n) ,且x0 为y = f , (x) 的极值点,则下列等式成立 的是( )
A .x1 + x2 = 2x0 B .2 (x2 - x1 ) = n - m
C .3x1 = 2x2 + m D .3x2 - x1 = 2n
12 .(2024·山西太原·三模)已知x1 是函数 f (x) = x3 + mx + n (m < 0) 的极值点,若f (x2 ) = f (x1 )(x1 ≠ x2 ) , 则下列结论 正确的是( )
A .f (x) 的对称中心为(0, n) B .f (-x1 ) > f (x1 )
C .2x1 + x2 = 0 D .x1 + x2 > 0
三、填空题
13 .(23-24 高三上·山西临汾·阶段练习)已知曲线f (x) = x3 + ax2 + bx +1 在点(1, f (1))处的切线斜率为 3,
且x = 是y = f (x)的极值点,则函数的另一个极值点为 .
14 .(2024·云南·一模)已知f (x) = x3 - 3ax2 + 8ax -100 在(2, 6) 上只有一个极值点,则实数a 的取值范围
为 .
15 .(2024·江苏南京·二模)已知函数f (x) = x3 - ax +1(a ∈ R) 的两个极值点为x1 ,x2 (x1 < x2 ) ,记
A (x1, f (x1 )) ,C (x2, f (x2 )) .点 B ,D 在f (x) 的图象上,满足AB ,CD 均垂直于y 轴.若四边形ABCD 为 菱形,则a = .
一、单选题
1 .(23-24 高三上·四川成都·期末)已知函数f (x) 是偶函数,当x < 0 时,f (x) = x3 - x +1 ,则曲线y = f (x) 在x =1 处的切线方程为( )
A .2x + y -1 = 0 B .2x -y - 3 = 0
C .2x + y - 3 = 0 D .2x -y -1 = 0
2 .(2024·宁夏银川·二模)已知点P(1, m) 不在函数f (x) = x3 - 3mx 的图象上,且过点P 仅有一条直线与f(x)
③ 三次函数的切线
的图象相切,则实数m 的取值范围为( )
A . B .
C . D .
3 .(23-24 高三上·广东汕头·阶段练习)若过点(m, n)(m > 0) 可作曲线y = x3 - 3x 三条切线,则( )
A .n < -3m B .n > m3 - 3m
C .n = m3 - 3m 或n = -3m D .-3m < n < m3 - 3m
二、多选题
4 .(23-24 高三下·浙江·阶段练习)已知函数f (x ) = x3 - 2x2 + x + 1,下列说法正确的是( )
B .方程 有 3 个解
C .当x ∈[0, 2] 时,f (x) ∈ [1, 3]
D .曲线y = f (x)有且仅有一条过点(0, 1) 的切线
三、填空题
5 .(2024·广东深圳·一模)已知函数f (x ) = a (x - x1 )(x - x2 )(x - x3 )(a > 0) ,设曲线y = f (x) 在点(xi, f (xi )) 处切线的斜率为ki (i = 1, 2, 3) ,若x1, x2, x3 均不相等,且k2 = -2 ,则k1 + 4k3 的最小值为 .
一、单选题
1 .(2024·吉林长春·模拟预测)函数f (x) = x3 - 3x2 图象的对称中心为( )
A .(0, 0) B .(1, -2) C . D .(2, -4)
2 .(23-24 高三上·全国·开学考试)已知函数f (x ) = x3 + 3x2 + x +1 ,设数列{an } 的通项公式为an = -2n + 9 , 则f (a1 ) + f (a2 ) +…+ f (a9 ) = ( )
A .36 B .24 C .20 D .18
3 .(23-24 高三上·江苏南通·阶段练习)已知曲线y = -x3 - 3x2 + 9x + 9 与曲线交于点 A (x1, y1 ), A2 (x2, y2 ), . . ., An (xn , yn ) ,则 )
④ 三次函数的对称性
A .-16 B .-12 C .-9 D .-6
4 .(2023·宁夏银川·模拟预测)已知函数f (x) = x3 + ax2 + x + b 的图象关于点(1, 1) 对称,则b = ( )
A .-1 B .1 C .-2 D .2
5 .(23-24 高三上·北京大兴·阶段练习)已知函数f (x ) = (x - a )(x - b)(x - c ) ,且a ≤ b ≤ c ,下面四个判断, 正确的个数为( )个.
① f , (b) ≤ 0 ;
②若b = ,则 f (x)关于(b, 0) 点对称;
③若b = ,则对于 丫x ∈ R ,f , (x ) ≥ f , (b) ;
④若b ≤ ,则 f , (c) ≥ f , (a )
A . 1 B .2 C .3 D .4
二、多选题
6 .(24-25 高三上·云南·阶段练习)已知函数f (x) = x3 - 3x + 2 ,则( )
A .f (x)有两个极值点
B .点(0, 2) 是曲线y = f (x) 的对称中心
C .f (x)有三个零点
D .直线y = 0 是曲线y = f (x) 的一条切线
7 .(2023·山东·模拟预测)已知函数f (x) = x3 - 3x2 - 9x +1 ,则下列结论正确的是( )
A .f (x)在[- 2, 1] 上的最小值为-10
B .y = f (x) 的图象与x 轴有 3 个公共点 C .y = f (x) 的图象关于点(0, 1) 对称
D .y = f (x) 的图象过点(-2, 0) 的切线有 3 条
8 .(23-24 高二下·江西南昌·期末)设函数f (x) = (x -1)2 (x - 4) ,则( )
A .x = 1 是f (x) 的极小值点
B .f (2 + x) + f (2 - x) = -4
C .不等式-4 < f (2x -1) < 0 的解集为{x |1 < x < 2}
D .当0 < x < 时,f (sinx) > f (sin2x)
9 .(2024·全国·模拟预测)已知函数f (x) = x3 + ax2 + bx + c 下列结论中正确的是( )
A .若f , (x0 ) = 0 ,则x0 是f (x) 的极值点
B .彐x0 ∈ R ,使得 f (x0 ) = 0
C .若x0 是f (x) 的极小值点,则f (x) 在区间(-∞, x0 ) 上单调递减
D .函数y = f (x) 的图象是中心对称图形
10 .(2024·贵州·模拟预测)定义:设f , (x) 是f (x) 的导函数,f ,, (x ) 是函数f , (x) 的导数,若方程f ,,(x) = 0 有实数解x0 ,则称点(x0, f (x0 ))为函数y = f (x) 的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”且“拐 点”就是三次函数图象的对称中心. 已知函数f(x) = x3 + bx2 - x + a 图象的对称中心为(0, 1) ,则下列说法中正 确的有( )
A .a = 1 ,b = 0 B .函数f(x) 的极大值与极小值之和为 2
C .函数f(x) 有三个零点 D .y = f (x) 在区间(0, 1) 上单调递减
11 .(2024·江西南昌·三模)已知函数f (x) = ax3 + bx2 + cx + d(a ≠ 0) ,若y =| f (x) - 2 | 的图象关于直线x = 1 对称,则下列说法正确的是( )
A .y =| f (x) | 的图象也关于直线x =1 对称B .y = f (x) 的图象关于(1, 2) 中心对称
C .a + b + c + d = 2 D .3a + b = 0
12 .(23-24 高三上·安徽合肥·阶段练习)已知函数f (x) = ax3 - 3ax2 + b ,其中实数a, b ∈ R 且a ≠ 0 ,则下列 结论正确的是( )
A .f (x)必有两个极值点
B .当a 0 ,5a < b < 6a 时,过点A(2, a )可以作曲线y = f (x) 的 2 条切线
13 .(2025·四川内江·模拟预测)定义:f ,, (x)是函数f , (x ) 的导数,若方程f ,, (x) = 0 有实数解,则称点 (x0, f (x0 ))为函数y = f (x)的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”且“拐点”就是三次函数图
象的对称中心. 已知函数f (x ) = ax3 - bx2 + ) 的对称中心为(-1, -1) .则下列选项正确的有( )
B .f (0) + f - ),| + f |((- ,)| +…+ f (|(- ),| + f (-2) 的值是-21
C .函数f (x)有一个零点
D .过(|(-3, ),| 可以作三条直线与y = f (x) 图象相切
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