内容正文:
第04讲 幂函数与二次函数
1 幂函数
(1)定义
一般地,形如的函数称为幂函数,其中是自变量,为常数.
(2)常见幂函数图像
(3)性质
① 所有的幂函数在都有定义,并且图象都过点;
② 时,幂函数的图象通过原点,并且在上是增函数.
特别地,当时,幂函数变化快,图象下凹;当时,幂函数变化慢,图象上凸;
③ 时,幂函数的图象在上是减函数.在第一象限内,当从右边趋向原点时,图象在轴右方无限地逼近轴正半轴,当趋于时,图象在轴上方无限地逼近轴正半轴.
2 二次函数
(1)二次函数在闭区间上的最值问题
二次函数在闭区间上的最值问题,核心是函数对称轴与给定区间的相对位置关系的讨论.
一般分为:对称轴在区间的左边,中间,右边三种情况.
设,求在上的最大值与最小值.
分析:将配方,得顶点为、对称轴为;
当时,它的图象是开口向上的抛物线,数形结合可得在上的最值:
(1)当时,
的最小值是 的最大值是中的较大者.
(2)当时,由在上是增函数,则的最小值是,最大值是 .
(3)当时,由在上是减函数,则的最大值是,最小值是.
当时,可类比得结论.
(2)二次函数零点的分布问题
① 两根与的大小比较(以为例)
分布情况
两根都小于,
即
两根都大于,
即
一根小于,一根大于,即
大致图像
得出的结论
② 两根分别在区间外
大致图像
得出的结论
③ 根在区间上的分布(以为例)
分布情况
两根都在内
两根有且仅有一根在内
一根内,
另一根在内
大致图像
得出的结论
【题型1】 幂函数
情况1 幂函数的概念
【典题1】 (2024·全国·高三专题练习)已知幂函数f(x)=mxn的图象过点,设a=f(m),b=f(n),c=f(ln 2),则( )
A.c<b<a B.c<a<b
C.b<c<a D.a<b<c
【巩固练习】
1. (2023·四川成都·一模)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.1 C.2 D.3
2.(2024·江西·模拟预测)已知幂函数的图象过点,则( )
A.0 B.2 C.4 D.5
3. (2024·全国·高三专题练习)已知幂函数的图象过点,则 .
情况2 幂函数的图象与性质
【典题1】 (2024·湖南·模拟预测)如图,已知幂函数在上的图象分别是下降,急速上升,缓慢上升,则( )
A. B.
C. D.
【典题2】(2023·江西南昌·一模)已知函数,若对于任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1. (2024·四川南充·二模)已知函数的图象如图所示,则的解析式可能是( )
A. B. C. D.
2. (2024·全国·高三专题练习)已知幂函数的图象经过点,则函数的图象大致为( )
A. B. C. D.3. (2024·全国·高三专题练习)如图所示是函数均为正整数且互质)的图象,则( )
A.是奇数且 B.是偶数,是奇数,且
C.是偶数,是奇数,且 D.是奇数,且
4.(2022·四川乐山·一模)已知幂函数和,其中,则有下列说法:①和图象都过点;
②和图象都过点;
③在区间上,增长速度更快的是;
④在区间上,增长速度更快的是.
则其中正确命题的序号是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
5. (2024·全国·高三专题练习)(多选)已知幂函数图像经过点,则下列命题正确的有( )
A.函数为增函数 B.函数为偶函数
C.若,则 D.若,则
情况3 根据幂函数性质求参数
【典题1】 (2022·北京通州·一模)幂函数在上单调递增,在上单调递减,能够使是奇函数的一组整数m,n的值依次是____.
【巩固练习】
1. (2024·河北衡水中学模拟预测)已知幂函数是定义在区间上的奇函数,则( )
A.8 B.4 C.2 D.1
2. (2024·全国·高三专题练习)已知幂函数在上单调递减,则实数的值为( )
A. B. C.3 D.1
3.(2023·湖南永州·一模)“函数在上单调递减”是“函数是偶函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2023·江苏南京·二模)幂函数满足:任意有,且,请写出符合上述条件的一个函数 .
5. (2024·全国·高三专题练习)若关于的不等式的解集为R,则实数能取到的最小值为 .
【题型2】 二