内容正文:
第08讲 二次函数与幂函数
(8类核心考点精讲精练)
1. 5年真题考点分布
5年考情
考题示例
考点分析
2022年北京卷,第14题,5分
二次函数与分段函数结合
2021年北京卷,第8题,4分
二次函数与指数函数、对数函数、基本不等式结合
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】从近五年北京卷的考查情况来看,本节内容很少单独命题,幂函数的要求相对较低.
【备考策略】
1.了解幂函数的概念;
2.结合函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,的图象,了解它们的变化情况;
3.掌握二次函数的图象性质,会求二次函数的最值(值域)、单调区间.
【命题预测】单独考查的可能性依旧不高,若考查多与指数函数、对数函数、分段函数结合考查,多以选择题和填空题出现.
知识讲解
知识点一 幂函数的图象与性质
1、幂函数的概念
(1)幂函数的定义:一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)幂函数的特征:①xα的系数是1;②xα的底数x是自变量;③xα的指数α为常数.
只有满足这三个条件,才是幂函数.对于形如y=(2x)α,y=2x5,y=xα+6等的函数都不是幂函数.
2、幂函数的图象
五种特殊的幂函数:同一坐标系中,幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,的图象(如图).
3、幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)如果α>0,那么幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上单调递增;
(3)如果α<0,那么幂函数的图象在区间(0,+∞)上单调递减,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图象在y轴右方无限接近y轴,当x从原点趋向于+∞时,图象在x轴上方无限接近x轴;
(4)在(1,+∞)上,随幂指数的逐渐增大,图象越来越靠近y轴.
知识点二 二次函数的图象与性质
1、二次函数解析式的3种形式
(1)一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
(2)顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为(m,n).
(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的零点.
2、二次函数的图象和性质
函数
y=ax2+bx+c(a>0)
y=ax2+bx+c(a<0)
图象(抛物线)
定义域
R
值域
对称轴
x=-
顶点坐标
奇偶性
当b=0时是偶函数,当b≠0时是非奇非偶函数
单调性
在上是减函数;
在上是增函数
在上是增函数;
在上是减函数
3、二次函数在闭区间上的最值
二次函数在区间上的最值,核心是函数对称轴与给定区间的相对位置讨论,一般为: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.
将配方,得顶点为,对称轴为
(1)当时,
的最小值为,的最大值为与中的较大值.
(2)时,
若,由在上是增函数,则的最小值为,最大值为;
若,由在上是减函数,则的最小值为,最大值为.
考点一、幂函数的辨析及解析式
【典例1】(23-24高三下·山东日照·二模)已知幂函数的图象过点,则函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【典例2】(23-24高三上·四川成都·一模)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.1 C.2 D.3
1.(23-24高三上·江苏苏州·阶段练习)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三上·上海普陀·期中)若幂函数的图像经过点,则此幂函数的表达式为 .
考点二、幂函数的图象与性质
【典例1】(23-24高三下·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.
【典例2】(23-24高三下·北京延庆·一模)已知函数在区间上单调递减,则的一个取值为 .
1.(23-24高三下·广东广州·模拟预测)若幂函数在上单调递增,则实数的值为( )
A.2 B.1 C. D.
2.(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知幂函数为非奇非偶函数,则实数 .
考点三、根据幂函数的性质比较大小
【典例1】(23-24高三上·河北邢台·期中)已知函数是幂函数,且在上单调递减,若,且,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0 C.等于0 D.无法判断
【典例2】(22-23高二下·天津和平·期末)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
1.(23-24高三上·山东泰安·阶段练习)已知实数x,y,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(23-24高三上·天津河西·阶段练习)若,,,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
考点四、根据幂函数的性质解不等式
【典例1】(23-24高三上·上海嘉定·期中)已知幂函数的图象过点,且,则实数的取值范围是 .
【典例2】若幂函数图象过点,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
1.(23-24高三下·河南焦作·二模)已知幂函数在上单调递增,不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高三上·安徽安庆·阶段练习)已知幂函数的图象关于y轴对称,且在上单调递减,则满足的a的取值范围为( )
A. B. C. D.
考点五、二次函数的解析式
【典例1】(23-24高三下·陕西·模拟预测)设函数的定义域为,且,当时,,则( )
A. B. C.1 D.
【典例2】(23-24高三上·江苏·阶段练习)写出同时满足下列条件①②③的一个函数 .
①是二次函数;②是奇函数;③在上是减函数.
1.(23-24高三上·山东潍坊·阶段练习)已知二次函数的最大值是,且它的图像过点,求函数的解析式.
2.(23-24高三上·海南海口·开学考试)已知二次函数的图象经过点,在x轴上截得的线段长为2,并且对任意,都有,则= .
考点六、二次函数的图象与性质
【典例1】如图,抛物线的对称轴是直线,下列结论:(1);(2);(3);(4),正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【典例2】(23-24高三下·山东·二模)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
1.(23-24高三上·江苏徐州·学业考试)已知幂函数在上单调递减,则实数的值为( )
A. B. C.3 D.1
2.(23-24高三下·广东揭阳·二模)已知函数在上不单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
考点七、二次函数的最值问题
【典例1】(23-24高三上·宁夏固原·阶段练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【典例2】(23-24高三上·江苏南通·开学考试)已知函数,的值域是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
1.(23-24高三下·山东·二模)已知是二次函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若,求函数的最小值和最大值.
2.已知函数.当时,求函数最大值的表达式;
考点八、二次函数实根的分布问题
【典例1】(23-24高三上·福建莆田·开学考试)若方程有两个不相等的正实数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例2】(23-24高三上·甘肃天水·阶段练习)一元二次方程有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
1.(23-24高一上·北京石景山·期中)若关于的一元二次方程有两个实根,且一个实根小于1,另一个实根大于2,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三下·四川巴中·一模)若函数在区间内恰有一个零点,则实数a的取值集合为( )
A. B.或.
C. D.或.
1.(23-24高三上·山东潍坊·阶段练习)函数与在同一直角坐标系中的图象不可能为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高三上·贵州黔西南州·阶段练习)若二次函数在上为减函数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三上·广东珠海·期末)已知幂函数的图象经过点,则函数在区间上的最大值是( )
A.2 B.1 C. D.0
4.(23-24高三上·湖北武汉·模拟预测)“”是“方程有正实数根”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
5.(23-24高三上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)函数在的最大值为 .
6.(23-24高三上·山东菏泽·阶段练习)已知二次函数,,且.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在区间上的值域.
7.(23-24高三上·北京通州·期中)已知函数,.
(1)当时,若,求的值域
(2)若有两个零点,分别为,,且,求的取值范围.
1.(23-24高三上·安徽·阶段练习)已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三上·山西吕梁·阶段练习)已知幂函数的图象经过点,下面给出的四个结论:①;②为奇函数;③在R上单调递增;④,其中所有正确命题的序号为( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①②③
3.(23-24高三上·山西晋中·阶段练习)若函数在上为单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高三上·黑龙江牡丹江·阶段练习)已知幂函数的图象过点是函数图象上的任意不同两点,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高三上·北京丰台·期末)已知函数,当时,记函数的最大值为,则的最小值为( )
A.3.5 B.4 C.4.5 D.5
6.设函数区间上的最小值为.求:
(1)求的解析式;
(2)求的最大值
7.(22-23高三上·北京·阶段练习)已知二次函数的最小值为1,且.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若f(x)在区间上不单调,求实数a的取值范围;
(3)在区间上,的图象恒在的图象上方,试确定实数m的取值范围.
1.(2020·江苏·高考真题)已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时, ,则f(-8)的值是 .
2.(2023·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3.(2022·天津·高考真题)已知,,,则( )
A. B. C. D.
4.(2023·全国·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2024·全国·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
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第08讲 二次函数与幂函数
(8类核心考点精讲精练)
1. 5年真题考点分布
5年考情
考题示例
考点分析
2022年北京卷,第14题,5分
二次函数与分段函数结合
2021年北京卷,第8题,4分
二次函数与指数函数、对数函数、基本不等式结合
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】从近五年北京卷的考查情况来看,本节内容很少单独命题,幂函数的要求相对较低.
【备考策略】
1.了解幂函数的概念;
2.结合函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,的图象,了解它们的变化情况;
3.掌握二次函数的图象性质,会求二次函数的最值(值域)、单调区间.
【命题预测】单独考查的可能性依旧不高,若考查多与指数函数、对数函数、分段函数结合考查,多以选择题和填空题出现.
知识讲解
知识点一 幂函数的图象与性质
1、幂函数的概念
(1)幂函数的定义:一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)幂函数的特征:①xα的系数是1;②xα的底数x是自变量;③xα的指数α为常数.
只有满足这三个条件,才是幂函数.对于形如y=(2x)α,y=2x5,y=xα+6等的函数都不是幂函数.
2、幂函数的图象
五种特殊的幂函数:同一坐标系中,幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,的图象(如图).
3、幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)如果α>0,那么幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上单调递增;
(3)如果α<0,那么幂函数的图象在区间(0,+∞)上单调递减,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图象在y轴右方无限接近y轴,当x从原点趋向于+∞时,图象在x轴上方无限接近x轴;
(4)在(1,+∞)上,随幂指数的逐渐增大,图象越来越靠近y轴.
知识点二 二次函数的图象与性质
1、二次函数解析式的3种形式
(1)一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
(2)顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为(m,n).
(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的零点.
2、二次函数的图象和性质
函数
y=ax2+bx+c(a>0)
y=ax2+bx+c(a<0)
图象(抛物线)
定义域
R
值域
对称轴
x=-
顶点坐标
奇偶性
当b=0时是偶函数,当b≠0时是非奇非偶函数
单调性
在上是减函数;
在上是增函数
在上是增函数;
在上是减函数
3、二次函数在闭区间上的最值
二次函数在区间上的最值,核心是函数对称轴与给定区间的相对位置讨论,一般为: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.
将配方,得顶点为,对称轴为
(1)当时,
的最小值为,的最大值为与中的较大值.
(2)时,
若,由在上是增函数,则的最小值为,最大值为;
若,由在上是减函数,则的最小值为,最大值为.
考点一、幂函数的辨析及解析式
【典例1】(23-24高三下·山东日照·二模)已知幂函数的图象过点,则函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设幂函数的解析式为,由于函数过点,故,解得,
该幂函数的解析式为;故选:B
【典例2】(23-24高三上·四川成都·一模)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】因为幂函数的图象过点,所以,解得.故选:C.
1.(23-24高三上·江苏苏州·阶段练习)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,则,
所以,故,故选:C
2.(23-24高三上·上海普陀·期中)若幂函数的图像经过点,则此幂函数的表达式为 .
【答案】
【解析】设此幂函数的表达式为,
依题意可得,,即,解得,
所以此幂函数的表达式为.
考点二、幂函数的图象与性质
【典例1】(23-24高三下·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.
【答案】D
【解析】对于A:函数的定义域为,显然不符合题意,故A错误;
对于B:函数的定义域为,显然不符合题意,故B错误;
对于C:函数的定义域为,又为奇函数,
但是在上函数是下凸递增,故不符合题意,故C错误;
对于D:定义域为,又为奇函数,
且在上函数是上凸递增,故D正确.故选:D
【典例2】(23-24高三下·北京延庆·一模)已知函数在区间上单调递减,则的一个取值为 .
【答案】(不唯一)
【解析】因为在上单调递增,又在区间上单调递减,
所以可以为偶函数,不妨取,
此时,函数定义域为,
且,故为偶函数,
满足在区间上单调递减.
故答案为:(不唯一)
1.(23-24高三下·广东广州·模拟预测)若幂函数在上单调递增,则实数的值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】A
【解析】因为幂函数在上是增函数,
所以,解得.故选:A.
2.(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知幂函数为非奇非偶函数,则实数 .
【答案】
【解析】由题意函数是幂函数,所以,
即,解得或,
当时,是偶函数,不满足题意,
当时,,其定义域为,不关于原点对称,
即是非奇非偶函数,满足题意.
故答案为:.
考点三、根据幂函数的性质比较大小
【典例1】(23-24高三上·河北邢台·期中)已知函数是幂函数,且在上单调递减,若,且,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0 C.等于0 D.无法判断
【答案】B
【解析】由得或,
时,在上是增函数,不合题意,
时,,在上是减函数,满足题意,
所以,
,则,,是奇函数,
因此,所以,即,故选:B.
【典例2】(22-23高二下·天津和平·期末)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,又,在上单调递减,
所以,所以.故选:B
1.(23-24高三上·山东泰安·阶段练习)已知实数x,y,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】因为函数在R上单调递增,
由,有,可得;
由,可得,即.
则“”是“”的充要条件.故选:C.
2.(23-24高三上·天津河西·阶段练习)若,,,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为在上单调递增,所以,即
又在R上单调递减,所以,即,
综上,.故选:A
考点四、根据幂函数的性质解不等式
【典例1】(23-24高三上·上海嘉定·期中)已知幂函数的图象过点,且,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为,且,则,则,
因为函数为上的增函数,由可得,解得.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
【典例2】若幂函数图象过点,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】把代入可得:,易得:,则,
显然函数的定义域为R,由知为偶函数.
且,由,
因故,即,故函数在上为增函数.
由,将两边平方整理可得:,
解得:或.故选:C.
1.(23-24高三下·河南焦作·二模)已知幂函数在上单调递增,不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为函数为幂函数,所以,解得或,
又幂函数在上单调递增,
所以,此时在R上单调递增,
因为,所以,解得或,
所以不等式的解集为,故选:B.
2.(22-23高三上·安徽安庆·阶段练习)已知幂函数的图象关于y轴对称,且在上单调递减,则满足的a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】幂函数在上单调递减,
故,解得.
又,故m=1或2.
当m=1时,的图象关于y轴对称,满足题意;
当m=2时,的图象不关于y轴对称,舍去,故m=1.
不等式化为,
函数在和上单调递减,
故或或,
解得或.故应选:D.
考点五、二次函数的解析式
【典例1】(23-24高三下·陕西·模拟预测)设函数的定义域为,且,当时,,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【解析】由题意可得①;②.
令,由①得:,
令,由②得,因为,
所以,即.
令,由①得,
解得,所以.故选:D.
【典例2】(23-24高三上·江苏·阶段练习)写出同时满足下列条件①②③的一个函数 .
①是二次函数;②是奇函数;③在上是减函数.
【答案】
【解析】因为是二次函数,所以令,,
令,
,故满足条件②;
令在上是减函数,满足条件③,
故答案为:
1.(23-24高三上·山东潍坊·阶段练习)已知二次函数的最大值是,且它的图像过点,求函数的解析式.
【答案】
【解析】根据题意设,
又过点,则解得,
故
2.(23-24高三上·海南海口·开学考试)已知二次函数的图象经过点,在x轴上截得的线段长为2,并且对任意,都有,则= .
【答案】
【解析】因为对恒成立,
所以的图象关于对称.
又的图象在轴上截得的线段长为2,
所以的两根为或,
所以二次函数与轴的两交点坐标为和,
因此设.
又点在的图象上,
所以,则,故.
故答案为:
考点六、二次函数的图象与性质
【典例1】如图,抛物线的对称轴是直线,下列结论:(1);(2);(3);(4),正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【解析】根据图象可知,(1)错误.
图象与轴有两个交点,,(2)正确.
当时,,(3)正确.
当时,;当时,.
两式相加得,而,所以,(4)正确.
所以正确的有个.故选:B
【典例2】(23-24高三下·山东·二模)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由函数的对称轴是,
因为函数在区间上是增函数,所以,解得,
又因为,因此,所以的取值范围是.故选:A.
1.(23-24高三上·江苏徐州·学业考试)已知幂函数在上单调递减,则实数的值为( )
A. B. C.3 D.1
【答案】A
【解析】由函数为幂函数,可得,
即,解得或,
当时,函数在上单调递减,符合题意;
当时,函数在上单调递增,不符合题意.故选:A.
2.(23-24高三下·广东揭阳·二模)已知函数在上不单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数的图象对称轴为,依题意,,得,
所以的取值范围为.故选:C
考点七、二次函数的最值问题
【典例1】(23-24高三上·宁夏固原·阶段练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数的图象是一条开口向下的抛物线,对称轴为,
所以该函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,又,
所以,即函数的值域为.故选:B.
【典例2】(23-24高三上·江苏南通·开学考试)已知函数,的值域是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】画出函数的图象,如下图所示:
易知,;
若时的值域是,由图可知.故选:C
1.(23-24高三下·山东·二模)已知是二次函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若,求函数的最小值和最大值.
【答案】(1);(2),.
【解析】(1)设二次函数为,
因为,可得,解得,
所以函数的解析式.
(2)解:函数,开口向下,对称轴方程为,
即函数在单调递增,在单调递减,
所以,.
2.已知函数.当时,求函数最大值的表达式;
【答案】
【解析】,
①当即时,,
②当即时,,
考点八、二次函数实根的分布问题
【典例1】(23-24高三上·福建莆田·开学考试)若方程有两个不相等的正实数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,依题意,方程有两个不相等的正实数解,
因此,解得,
所以实数的取值范围是.故选:C
【典例2】(23-24高三上·甘肃天水·阶段练习)一元二次方程有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】一元二次方程有一个正根和一个负根的充要条件为,即.
依题意选项所表示集合是集合的真子集,故选项C正确,ABD错误.故选:C.
1.(23-24高一上·北京石景山·期中)若关于的一元二次方程有两个实根,且一个实根小于1,另一个实根大于2,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,
根据已知结合二次函数性质,作图
则有,解得.故选:C.
2.(23-24高三下·四川巴中·一模)若函数在区间内恰有一个零点,则实数a的取值集合为( )
A. B.或.
C. D.或.
【答案】D
【解析】由函数,
若,可得,令,即,解得,符合题意;
若,令,即,可得,
当时,即,解得,此时,解得,符合题意;
当时,即且,则满足,
解得且,
若,可得,令,即,
解得或,其中,符合题意;
若,可得,令,即,
解得或,其中,符合题意;
综上可得,实数的取值范围为或.故选:D.
1.(23-24高三上·山东潍坊·阶段练习)函数与在同一直角坐标系中的图象不可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于A,二次函数开口向下,所以,此时与图中符合;
对于B,二次函数开口向上,所以,此时在为增函数,不符合;
对于C,二次函数开口向上,所以,此时在为增函数,符合;
对于D,二次函数开口向上,所以,此时在为增函数,符合;故选:B.
2.(23-24高三上·贵州黔西南州·阶段练习)若二次函数在上为减函数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为二次函数在上为减函数,
所以,解得,
所以的取值范围为,故选:D
3.(23-24高三上·广东珠海·期末)已知幂函数的图象经过点,则函数在区间上的最大值是( )
A.2 B.1 C. D.0
【答案】C
【解析】设
,令,
由于在区间上单调递增,在上单调递减,
在区间上的最大值是.故选:C.
4.(23-24高三上·湖北武汉·模拟预测)“”是“方程有正实数根”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
【答案】B
【解析】由方程有正实数根,则等价于函数有正零点,
由二次函数的对称轴为,则函数只能存在一正一负的两个零点,
则,解得,故选:B.
5.(23-24高三上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)函数在的最大值为 .
【答案】7
【解析】的对称轴为,故当时取到最大值7,
故答案为:7
6.(23-24高三上·山东菏泽·阶段练习)已知二次函数,,且.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在区间上的值域.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为,所以,所以,
又因为,所以,
所以,
所以,所以,
即.
(2)因为,所以是开口向上,对称轴为的抛物线.
因为在递减,在递增,所以,
因为,,
所以,
所以在上的值域为.
7.(23-24高三上·北京通州·期中)已知函数,.
(1)当时,若,求的值域
(2)若有两个零点,分别为,,且,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)当时,的对称轴为,且开口向上,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
又,所以,
所以当,的值为;
(2)的两个零点分别为,且,
,即,解得或,
故的取值范围为.
1.(23-24高三上·安徽·阶段练习)已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为幂函数是上的偶函数,
则,解得或,
当时,,该函数是定义域为的奇函数,不合乎题意;
当时,,该函数是定义域为的偶函数,合乎题意.
所以,,则,其对称轴方程为,
因为在区间上单调递增,则,解得.故选:B.
2.(23-24高三上·山西吕梁·阶段练习)已知幂函数的图象经过点,下面给出的四个结论:①;②为奇函数;③在R上单调递增;④,其中所有正确命题的序号为( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①②③
【答案】B
【解析】对于①:由幂函数的定义可知,解得,
将点代入函数得,解得,
所以,故①错误;
对于②:因为定义域为R,且,
所以为奇函数,故②正确;
对于③:由幂函数的图象可知,在R上单调递增,故③正确;
对于④:因为,且在R上单调递增,所以,故④错误,
综上可知,②③正确,①④错误.故选:B.
3.(23-24高三上·山西晋中·阶段练习)若函数在上为单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,要使在上为单调函数,
则或,解得,
所以实数a的取值范围是.故选:A.
4.(23-24高三上·黑龙江牡丹江·阶段练习)已知幂函数的图象过点是函数图象上的任意不同两点,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设幂函数,
因为的图象经过点,则,解得,所以.
因为函数在定义域内单调递增,则当时,,
所以,且,故选项错误;
又因为函数单调递增,则当时,,且,
故选项D正确,选项错误.故选:D.
5.(23-24高三上·北京丰台·期末)已知函数,当时,记函数的最大值为,则的最小值为( )
A.3.5 B.4 C.4.5 D.5
【答案】C
【解析】易判断函数为偶函数,根据偶函数的性质,
问题转化为求函数,上的最大值.
当时,,二次函数的对称轴为,函数在上单调递增,
所以;
当时,,
因为,所以在上递增,在上也是递增,
所以;
当时,,
因为,所以在上递增,在上递减,在上递增,
所以或,
若,则;
若,则;
当时,,(因为),
所以函数在上递增,在上递减,所以.
综上可知:的最小值为.故选:C
6.设函数区间上的最小值为.求:
(1)求的解析式;
(2)求的最大值
【答案】(1)答案见解析;(2)3
【解析】(1)的图象的对称轴为直线.
当,即时,,
当,即时,,
当,即时,,
所以.
(2)当时,,当时,,
当时,,
故的最大值为.
7.(22-23高三上·北京·阶段练习)已知二次函数的最小值为1,且.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若f(x)在区间上不单调,求实数a的取值范围;
(3)在区间上,的图象恒在的图象上方,试确定实数m的取值范围.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)由题意,函数是二次函数,且,可得函数对称轴为,
又由最小值为1,可设,
又,即,解得,
所以函数的解析式为.
(2)由(1)函数的对称轴为,
要使在区间上不单调,则满足,解得,
即实数的取值范围是.
(3)由在区间上,的图象恒在的图象上方,
可得在区间上恒成立,
化简得在区间上恒成立,
设函数,
则在区间上单调递减
∴在区间上的最小值为,∴.
故实数m的取值范围为:.
1.(2020·江苏·高考真题)已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时, ,则f(-8)的值是 .
【答案】
【解析】,因为为奇函数,所以
故答案为:
2.(2023·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由在R上递增,则,
由在上递增,则.
所以.故选:D
3.(2022·天津·高考真题)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,故.
故答案为:C.
4.(2023·全国·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,因此,解得,
所以的取值范围是.故选:D
5.(2024·全国·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为在上单调递增,且时,单调递增,
则需满足,解得,
即a的范围是.故选:B.
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