内容正文:
专题08 幂函数与二次函数
【题型归纳目录】
题型一:幂函数的定义及其图像
题型二:幂函数性质的综合应用
题型三:二次函数的解析式
题型四:二次函数的图象、单调性与最值
题型五:二次函数定轴动区间和动轴定区间问题
题型六:二次方程实根的分布及条件
【高考考情分析】
考点要求
考题统计
复习目标
(1)幂函数的定义、图像与性质
(2)二次函数的图象与性质
2020年天津卷第3题,5分
2020年江苏卷第7题,5分
(1)通过具体实例,了解幂函数及其图象的变化规律.
(2)掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、顶点、最值等).
【知识点思维导图】
【知识点梳理】
知识点1、幂函数的定义
一般地,(为有理数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常数的函数称为幂函数.
知识点2、幂函数的特征:同时满足一下三个条件才是幂函数
①的系数为1; ②的底数是自变量; ③指数为常数.
(3)幂函数的图象和性质
题型一:幂函数的定义及其图像
【典例1-1】(2024年天津高考数学真题)已知,则“”是“”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
【典例1-2】已知幂函数的图象经过点,则的值为( )
A. B. C.3 D.9
【变式1-1】已知函数(),实数,满足,,则( )
A. B. C. D.
【变式1-2】“幂函数在上单调递减”是“”的( )
A.既不充分也不必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.充要条件
【变式1-3】“在定义域内是增函数”是“函数是幂函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分且必要条件 D.既不充分也不必要条件
知识点3、常见的幂函数图像及性质:
函数
图象
定义域
值域
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
在上单调递增
在上单调递减,在上单调递增
在上单调递增
在上单调递增
在和上单调递减
公共点
题型二:幂函数性质的综合应用
【典例2-1】(2023年天津高考数学真题)设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【典例2-2】(2003 年普通高等学校招生考试数学试题(广东卷))若函数,当时函数值,则的取值范围是( )
A.; B.;
C.; D..
【变式2-1】(2011年普通高等学校招生全国统一考试文科数学(陕西卷))函数的图象是
A. B. C. D.
【变式2-2】(2012年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(山东卷))设函数,若的图象与图象有且仅有两个不同的公共点,则下列判断正确的是
A.当时,
B.当时,
C.当时,
D.当时,
【变式2-3】(2010年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)文科数学)设a=,b= ,c= ,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c
C.c>a>b D.b>c>a
【变式2-4】函数的图象是( )
A. B.
C. D.
知识点4、二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:;
(2)顶点式:;其中,为抛物线顶点坐标,为对称轴方程.
(3)零点式:,其中,是抛物线与轴交点的横坐标.
知识点5、二次函数的图像
二次函数的图像是一条抛物线,对称轴方程为,顶点坐标为.
(1)单调性与最值
①当时,如图所示,抛物线开口向上,函数在上递减,在上递增,当时,;②当时,如图所示,抛物线开口向下,函数在上递增,在上递减,当时,;.
(2)与轴相交的弦长
当时,二次函数的图像与轴有两个交点和,.
题型三:二次函数的解析式
【典例3-1】(2003 年普通高等学校春季招生考试数学试题(上海卷))若函数,的图象关于直线对称,则 .
【典例3-2】(重庆市第八中学校2025届高三上学期综合能力测试数学试题)若函数满足,试写出一个的解析式: .
【变式3-1】已知函数为二次函数,的图象过点,对称轴为,函数在R上最小值为,则的解析式为 .
【变式3-2】已知是二次函数,且,,则 .
【变式3-3】已知为二次函数且,,则 .
【变式3-4】已知二次函数满足以下条件:图象与轴交于两点,且过点,则函数解析式为 .
题型四:二次函数的图象、单调性与最值
【典例4-1】(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【典例4-2】(2015年山东省春季高考数学真题)关于函数,以下表达错误的选项是( )
A.函数的最大值是1 B.函数图象的对称轴是直线
C.函数的单调递减区间是 D.函数图象过点
【变式4-1】(2002年普通高等学校招生考试数学(文)试题(大纲卷))函数是单调函数的充要条件是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(2013年普通高等学校招生全国统一考试文科数学(浙江卷))已知a,b,c∈R,函数f (x)=ax2+bx+c.若f (0)=f (4)>f (1),则( )
A.a>0,4a+b=0 B.a<0,4a+b=0
C.a>0,2a+b=0 D.a<0,2a+b=0
【变式4-3】(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(四川卷))如果函数在区间上单调递减,则mn的最大值为( )
A.16 B.18 C.25 D.
【变式4-4】(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(重庆卷))函数的最小值为 .
【变式4-5】(2004 年普通高等学校招生考试数学(理)试题(北京卷))在函数中,若a,b,c成等比数列且,则有最 值(填“大”或“小”),且该值为 .
【变式4-6】(2004 年普通高等学校招生考试数学(文)试题(安徽卷))函数的最大值为 .
知识点6、二次函数在闭区间上的最值
闭区间上二次函数最值的取得一定是在区间端点或顶点处.
对二次函数,当时,在区间上的最大值是,最小值是,令:
(1)若,则;
(2)若,则;
(3)若,则;
(4)若,则.
题型五:二次函数定轴动区间和动轴定区间问题
【典例5-1】(2017年全国普通高等学校招生统一考试数学(浙江卷精编版))若函数在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则的值
A.与a有关,且与b有关 B.与a有关,但与b无关
C.与a无关,且与b无关 D.与a无关,但与b有关
【典例5-2】已知函数.
(1)已知在上单调递增,求的取值范围;
(2)求在上的最大值.
【变式5-1】已知函数.
(1)已知在上单调递增,求的取值范围;
(2)求在上的最小值.
【变式5-2】已知常数,求函数的最小值:
【变式5-3】已知,求函数在区间上的最值.
题型六:二次方程实根的分布及条件
【典例6-1】若关于的方程有两相异实根,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例6-2】已知函数的两个零点分别在区间和内,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】关于的方程的两个实数根,满足,则常数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-2】关于的一元二次方程有一个根小于1,另一个根大于1,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
1、幂函数在第一象限内图象的画法如下:
①当时,其图象可类似画出;
②当时,其图象可类似画出;
③当时,其图象可类似画出.
2、实系数一元二次方程的实根符号与系数之间的关系
(1)方程有两个不等正根
(2)方程有两个不等负根
(3)方程有一正根和一负根,设两根为
3、一元二次方程的根的分布问题
一般情况下需要从以下4个方面考虑:
(1)开口方向;(2)判别式;(3)对称轴与区间端点的关系;(4)区间端点函数值的正负.
设为实系数方程的两根,则一元二次的根的分布与其限定条件如表所示.
根的分布
图像
限定条件
在区间内
没有实根
在区间内
有且只有一个实根
在区间内
有两个不等实根
4、有关二次函数的问题,关键是利用图像.
(1)要熟练掌握二次函数在某区间上的最值或值域的求法,特别是含参数的两类问题——动轴定区间和定轴动区间,解法是抓住“三点一轴”,三点指的是区间两个端点和区间中点,一轴指对称轴.即注意对对称轴与区间的不同位置关系加以分类讨论,往往分成:①轴处在区间的左侧;②轴处在区间的右侧;③轴穿过区间内部(部分题目还需讨论轴与区间中点的位置关系),从而对参数值的范围进行讨论.
(2)对于二次方程实根分布问题,要抓住四点,即开口方向、判别式、对称轴位置及区间端点函数值正负.
【强化测试】
1.(24-25高三上·天津北辰·期末)设,则“”是“”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
2.“幂函数在单调递减”是“”的( )
A.既不充分也不必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.充要条件
3.(2024·重庆·一模)下列函数中,既是奇函数又在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高三上·辽宁·期末)若为幂函数,且函数的图象关于直线对称,则( )
A. B.1 C. D.2
5.已知函数,,则“”是“是增函数”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
6.(2025·上海·模拟预测)幂函数在上是严格减函数,且经过,则的值可能是( ).
A. B. C. D.3
7.已知幂函数在区间上单调递减,则函数的图象过定点( )
A. B. C. D.
8.(24-25高三下·湖南岳阳·开学考试)已知实数,函数的图象经过点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
9.(多选题)若函数在定义域A上的值域为,则区间A可能为( )
A. B. C. D.
10.(多选题)若二次函数在区间上的最大值为6,则a等于( )
A. B. C. D.5
11.(多选题)已知,则下列说法正确的是( )
A.当时,的值域为R B.当时,
C.当时,是偶函数 D.当时,是奇函数
12.(多选题)以下关于幂函数图像的说法,正确的有( )
A.的图像一定过原点 B.的图像一定过点
C.的图像可能经过第三象限 D.的图像可能经过第四象限
13.若点在幂函数的图象上,则的值为 .
14.(2025·江西·一模)已知幂函数在上单调递增,若正数、满足,则的最小值为 .
15.已知函数,且的图象恒过定点,且点在幂函数的图象上,则 .
16.(2025·云南·模拟预测)已知幂函数,写出一个使得不等式成立的自然数的值 .
17.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)已知函数是幂函数,且在上单调递增,则
18.函数的值域是 .
19.若函数在区间上具有单调性,则实数a的取值范围是 .
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专题08 幂函数与二次函数
【题型归纳目录】
题型一:幂函数的定义及其图像
题型二:幂函数性质的综合应用
题型三:二次函数的解析式
题型四:二次函数的图象、单调性与最值
题型五:二次函数定轴动区间和动轴定区间问题
题型六:二次方程实根的分布及条件
【高考考情分析】
考点要求
考题统计
复习目标
(1)幂函数的定义、图像与性质
(2)二次函数的图象与性质
2020年天津卷第3题,5分
2020年江苏卷第7题,5分
(1)通过具体实例,了解幂函数及其图象的变化规律.
(2)掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、顶点、最值等).
【知识点思维导图】
【知识点梳理】
知识点1、幂函数的定义
一般地,(为有理数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常数的函数称为幂函数.
知识点2、幂函数的特征:同时满足一下三个条件才是幂函数
①的系数为1; ②的底数是自变量; ③指数为常数.
(3)幂函数的图象和性质
题型一:幂函数的定义及其图像
【典例1-1】(2024年天津高考数学真题)已知,则“”是“”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】C
【解析】根据立方的性质和指数函数的性质,和都当且仅当,所以二者互为充要条件.
故选:C.
【典例1-2】已知幂函数的图象经过点,则的值为( )
A. B. C.3 D.9
【答案】B
【解析】设,则即,
故选:B.
【变式1-1】已知函数(),实数,满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意,可得,可得,
.
故选:B.
【变式1-2】“幂函数在上单调递减”是“”的( )
A.既不充分也不必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.充要条件
【答案】C
【解析】若是幂函数,则,
解得或,当时,,
由反比例函数性质得在上单调递减,
当时,,
由幂函数性质得在上单调递减,
故在上单调递减时,或,
即当在上单调递减时,无法推出,充分性不成立,
当时,可以推出在上单调递减,必要性成立,
综上,在上单调递减是的必要不充分条件,故C正确.
故选:C
【变式1-3】“在定义域内是增函数”是“函数是幂函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分且必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】若在定义域内是增函数,则,即,
此时不一定等于1,所以函数不一定是幂函数,
故“在定义域内是增函数”是“函数是幂函数”的不充分条件;
反之若函数是幂函数,则,
得或,此时或,
此时,即在定义域内是增函数,
所以“在定义域内是增函数”是“函数是幂函数”的必要条件;
故“在定义域内是增函数”是“函数是幂函数”的必要不充分条件.
故选:B
知识点3、常见的幂函数图像及性质:
函数
图象
定义域
值域
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
在上单调递增
在上单调递减,在上单调递增
在上单调递增
在上单调递增
在和上单调递减
公共点
题型二:幂函数性质的综合应用
【典例2-1】(2023年天津高考数学真题)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
【典例2-2】(2003 年普通高等学校招生考试数学试题(广东卷))若函数,当时函数值,则的取值范围是( )
A.; B.;
C.; D..
【答案】D
【解析】当时,,解得:,与取交集,结果为;当时,,解得:,综上:的取值范围是.
故选:D
【变式2-1】(2011年普通高等学校招生全国统一考试文科数学(陕西卷))函数的图象是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数图象上的特殊点(1,1),故排除A,D;
由特殊点(8,2),,可排除C.
故选B.
【变式2-2】(2012年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(山东卷))设函数,若的图象与图象有且仅有两个不同的公共点,则下列判断正确的是
A.当时,
B.当时,
C.当时,
D.当时,
【答案】B
【解析】令,可得.
设
根据题意与直线只有两个交点,
不妨设,结合图形可知,当时如右图,
与左支双曲线相切,与右支双曲线有一个交点,
根据对称性可得,即,此时,
,
同理可得,当时如左图,,
故选:B.
【变式2-3】(2010年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)文科数学)设a=,b= ,c= ,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c
C.c>a>b D.b>c>a
【答案】A
【解析】∵函数是减函数,∴;又函数在上是增函数,故.从而选A
【变式2-4】函数的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】易知函数的定义域为,
且该函数为偶函数,排除D,
由易知在上该函数为单调递减,又排除AB,
故选:C
知识点4、二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:;
(2)顶点式:;其中,为抛物线顶点坐标,为对称轴方程.
(3)零点式:,其中,是抛物线与轴交点的横坐标.
知识点5、二次函数的图像
二次函数的图像是一条抛物线,对称轴方程为,顶点坐标为.
(1)单调性与最值
①当时,如图所示,抛物线开口向上,函数在上递减,在上递增,当时,;②当时,如图所示,抛物线开口向下,函数在上递增,在上递减,当时,;.
(2)与轴相交的弦长
当时,二次函数的图像与轴有两个交点和,.
题型三:二次函数的解析式
【典例3-1】(2003 年普通高等学校春季招生考试数学试题(上海卷))若函数,的图象关于直线对称,则 .
【答案】6
【解析】函数的对称轴为:,
依题意,且,解得,,
所以.
故答案为:6
【典例3-2】(重庆市第八中学校2025届高三上学期综合能力测试数学试题)若函数满足,试写出一个的解析式: .
【答案】(答案不唯一)
【解析】不妨取,
当时,,
,
所以,函数满足,
故答案为:(答案不唯一).
【变式3-1】已知函数为二次函数,的图象过点,对称轴为,函数在R上最小值为,则的解析式为 .
【答案】
【解析】因为的对称轴为,函数在上最小值为,
所以可设,
将代入,得,解得,
故.
故答案为:.
【变式3-2】已知是二次函数,且,,则 .
【答案】
【解析】因为,是二次函数,所以设,
又因为,
所以,
所以,解得.
故答案为:.
【变式3-3】已知为二次函数且,,则 .
【答案】
【解析】设,
,
,
.
又,
.
故答案为:
【变式3-4】已知二次函数满足以下条件:图象与轴交于两点,且过点,则函数解析式为 .
【答案】
【解析】因为二次函数与轴交于两点,
所以设二次函数解析式为,
又因为该函数过点,所以,解得,
所以所求函数解析式为,即.
故答案为:.
题型四:二次函数的图象、单调性与最值
【典例4-1】(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)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
【典例4-2】(2015年山东省春季高考数学真题)关于函数,以下表达错误的选项是( )
A.函数的最大值是1 B.函数图象的对称轴是直线
C.函数的单调递减区间是 D.函数图象过点
【答案】C
【解析】,最大值是1,A正确;
对称轴是直线,B正确;
单调递减区间是,故C错误;
令的,故在函数图象上,故D正确,
故选:C
【变式4-1】(2002年普通高等学校招生考试数学(文)试题(大纲卷))函数是单调函数的充要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数在上单调递减,在上单调递增,
又在区间上是单调函数,所以,解得,
故选:A
【变式4-2】(2013年普通高等学校招生全国统一考试文科数学(浙江卷))已知a,b,c∈R,函数f (x)=ax2+bx+c.若f (0)=f (4)>f (1),则( )
A.a>0,4a+b=0 B.a<0,4a+b=0
C.a>0,2a+b=0 D.a<0,2a+b=0
【答案】A
【解析】由f (0)=f (4),得f (x)=ax2+bx+c图象的对称轴为x=-=2,∴4a+b=0,
又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x)先减后增,于是a>0,
故选:A.
【变式4-3】(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(四川卷))如果函数在区间上单调递减,则mn的最大值为( )
A.16 B.18 C.25 D.
【答案】B
【解析】时,抛物线的对称轴为.据题意,当时,即..由且得.当时,抛物线开口向下,据题意得,即..由且得,故应舍去.要使得取得最大值,应有.所以,所以最大值为18.选B..
【变式4-4】(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(重庆卷))函数的最小值为 .
【答案】
【解析】
所以,当,即时,取得最小值.
所以答案应填:.
【变式4-5】(2004 年普通高等学校招生考试数学(理)试题(北京卷))在函数中,若a,b,c成等比数列且,则有最 值(填“大”或“小”),且该值为 .
【答案】 大 -3
【解析】由已知得,,a,b,c成等比数列,,a<0,
所以,有最大值,
最大值为
故答案为:大;-3.
【变式4-6】(2004 年普通高等学校招生考试数学(文)试题(安徽卷))函数的最大值为 .
【答案】/
【解析】函数,
所以函数的最大值为.
故答案为:.
知识点6、二次函数在闭区间上的最值
闭区间上二次函数最值的取得一定是在区间端点或顶点处.
对二次函数,当时,在区间上的最大值是,最小值是,令:
(1)若,则;
(2)若,则;
(3)若,则;
(4)若,则.
题型五:二次函数定轴动区间和动轴定区间问题
【典例5-1】(2017年全国普通高等学校招生统一考试数学(浙江卷精编版))若函数在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则的值
A.与a有关,且与b有关 B.与a有关,但与b无关
C.与a无关,且与b无关 D.与a无关,但与b有关
【答案】B
【解析】因为最值在中取,所以最值之差一定与无关,选B.
【典例5-2】已知函数.
(1)已知在上单调递增,求的取值范围;
(2)求在上的最大值.
【解析】(1)由题意有函数,可得二次函数的图象开口向上,且对称轴为,
要使得在上单调递增,则满足,所以的取值范围为.
(2)由函数,可得的图象开口向上,且对称轴为,
当时,函数的最大值为;
当时,函数的最大值为;
综上,当时,函数的最大值为;
当时,的最大值为.
【变式5-1】已知函数.
(1)已知在上单调递增,求的取值范围;
(2)求在上的最小值.
【解析】(1)由函数,可得的图象开口向上,且对称轴为,
要使得在上单调递增,则满足,所以的取值范围为.
(2)由函数,可得的图象开口向上,且对称轴为,
当时,函数在上单调递增,所以的最小值为;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增,所以的最小值为;
当时,函数在上单调递减,所以的最小值为,
综上可得,在上的最小值为
【变式5-2】已知常数,求函数的最小值:
【解析】,
当时,在单调递减,在单调递增,故,
当时,在单调递增,故,
综上可得
【变式5-3】已知,求函数在区间上的最值.
【解析】将配方得,
由知,对称轴在区间的左侧或左端点上,如图所示,
.
题型六:二次方程实根的分布及条件
【典例6-1】若关于的方程有两相异实根,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为方程有两相异实根,且,
则,解得.
故选:C.
【典例6-2】已知函数的两个零点分别在区间和内,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可得,即,
即,解得,即.
故选:A.
【变式6-1】关于的方程的两个实数根,满足,则常数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,
所以在上单调递减,在上单调递增,
由于,,
所以,解得.
故选:C
【变式6-2】关于的一元二次方程有一个根小于1,另一个根大于1,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】二次函数的图象开口向上,
由的一个根小于1,另一个根大于1,得,
因此,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:C
【方法技巧与总结】
1、幂函数在第一象限内图象的画法如下:
①当时,其图象可类似画出;
②当时,其图象可类似画出;
③当时,其图象可类似画出.
2、实系数一元二次方程的实根符号与系数之间的关系
(1)方程有两个不等正根
(2)方程有两个不等负根
(3)方程有一正根和一负根,设两根为
3、一元二次方程的根的分布问题
一般情况下需要从以下4个方面考虑:
(1)开口方向;(2)判别式;(3)对称轴与区间端点的关系;(4)区间端点函数值的正负.
设为实系数方程的两根,则一元二次的根的分布与其限定条件如表所示.
根的分布
图像
限定条件
在区间内
没有实根
在区间内
有且只有一个实根
在区间内
有两个不等实根
4、有关二次函数的问题,关键是利用图像.
(1)要熟练掌握二次函数在某区间上的最值或值域的求法,特别是含参数的两类问题——动轴定区间和定轴动区间,解法是抓住“三点一轴”,三点指的是区间两个端点和区间中点,一轴指对称轴.即注意对对称轴与区间的不同位置关系加以分类讨论,往往分成:①轴处在区间的左侧;②轴处在区间的右侧;③轴穿过区间内部(部分题目还需讨论轴与区间中点的位置关系),从而对参数值的范围进行讨论.
(2)对于二次方程实根分布问题,要抓住四点,即开口方向、判别式、对称轴位置及区间端点函数值正负.
【强化测试】
1.(24-25高三上·天津北辰·期末)设,则“”是“”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】A
【解析】由可得,所以,故充分性成立;
由可得,取,则不成立,故必要性不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
2.“幂函数在单调递减”是“”的( )
A.既不充分也不必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.充要条件
【答案】A
【解析】若为幂函数,则,解得或,
因为当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,
故由“幂函数在单调递减”当且仅当“”成立,
即“幂函数在单调递减”是“”的既不充分也不必要条件.
故选:A.
3.(2024·重庆·一模)下列函数中,既是奇函数又在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A选项,在上单调递增,不合要求,A错误;
B选项,定义域为R,且,故不是奇函数,B错误;
C选项,令,解得,故的定义域为,则不是奇函数,C错误;
D选项,的定义域为R,且,
故为奇函数,且在R上单调递减,在R上单调递增,
故在R上单调递减,则在上单调递减,满足要求,D正确.
故选:D.
4.(24-25高三上·辽宁·期末)若为幂函数,且函数的图象关于直线对称,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【解析】因为为幂函数,所以,解得或.
当时,,,显然不符合题意.
当时,,的图象关于直线对称,所以.
故选:D
5.已知函数,,则“”是“是增函数”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
【答案】A
【解析】当时,是增函数,
幂函数是增函数,将其图象向右平移2个单位得的图象,则是增函数,
因此当是增函数时,可以取3,
所以“”是“是增函数”的充分不必要条件.
故选:A
6.(2025·上海·模拟预测)幂函数在上是严格减函数,且经过,则的值可能是( ).
A. B. C. D.3
【答案】B
【解析】因为幂函数在上是严格减函数,所以,故C错误,D错误;
对于A,若,则,当时,,
所以幂函数过点,故A错误;
对于B,若,则,当时,,
所以幂函数过点,故B正确.
故选:B.
7.已知幂函数在区间上单调递减,则函数的图象过定点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为幂函数在区间上单调递减,
所以,解得,
则函数过定点.
故选:A.
8.(24-25高三下·湖南岳阳·开学考试)已知实数,函数的图象经过点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数的图象经过点,所以,则,
所以,
所以当时,的最小值为.
故选:D
9.(多选题)若函数在定义域A上的值域为,则区间A可能为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】因为函数的图象是开口向上的抛物线,以直线为对称轴,
所以函数在区间上单调递减,上单调递增.
当时,函数的最小值为,最大值为,得函数的值域为;
当时,函数的最小值为,最大值为,得函数的值域为;
当时,函数的最小值为,
因为,
所以最大值为,所以函数的值域为;
当时,最小值为,
因为,
所以最大值为,得函数的值域为,
根据以上的讨论可得区间A不可能为.
故选:ABC
10.(多选题)若二次函数在区间上的最大值为6,则a等于( )
A. B. C. D.5
【答案】BC
【解析】由题意可知:,
当时,二次函数图象的对称轴为直线,
所以,函数在上单调递减,在上单调递增,
且,
所以,,解得,合乎题意;
当时,二次函数图象的对称轴为直线,
所以,函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,,解得,合乎题意.
故选:BC.
11.(多选题)已知,则下列说法正确的是( )
A.当时,的值域为R B.当时,
C.当时,是偶函数 D.当时,是奇函数
【答案】BC
【解析】当时,,此时的值域为,故A错误;
当时,在R上单调递增,所以,故B正确;
当时,,,定义域为,关于原点对称,
,所以是偶函数,故C正确;
当时,,则,定义域不关于原点对称,故为非奇非偶函数,D错误.
故选:BC
12.(多选题)以下关于幂函数图像的说法,正确的有( )
A.的图像一定过原点 B.的图像一定过点
C.的图像可能经过第三象限 D.的图像可能经过第四象限
【答案】BC
【解析】函数不过原点,A选项错误;
而,所有幂函数的图像一定过点,B选项正确;
函数为奇函数,图像经过一、三象限,C选项正确;
当时,,的图像不可能在第四象限,D选项错误.
故选:BC.
13.若点在幂函数的图象上,则的值为 .
【答案】3
【解析】因为为幂函数,则,,即,
又点在函数的图象上,
则,解得,
所以.
故答案为:.
14.(2025·江西·一模)已知幂函数在上单调递增,若正数、满足,则的最小值为 .
【答案】
【解析】因为幂函数在上单调递增,
则,解得,
正数、满足,则
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,的最小值为.
故答案为:.
15.已知函数,且的图象恒过定点,且点在幂函数的图象上,则 .
【答案】
【解析】令,解得,此时,
所以函数(,且)的图象恒过定点,
设幂函数,则,解得,
所以.
故答案为:.
16.(2025·云南·模拟预测)已知幂函数,写出一个使得不等式成立的自然数的值 .
【答案】3或4(写对一个即可)
【解析】因为为幂函数,
所以,解得,则,
不等式可化为,
解得,所以符合条件的自然数可以是3或4.
故答案为:3或4(写对一个即可)
17.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)已知函数是幂函数,且在上单调递增,则
【答案】3
【解析】因为是幂函数,所以,
所以或,因为在上单调递增,
所以,所以.
故答案为:.
18.函数的值域是 .
【答案】
【解析】令,则,
当且仅当“”取等号,即原函数的值域为.
故答案为:.
19.若函数在区间上具有单调性,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【解析】由已知求导得:,
因为函数在区间上具有单调性,
所以或在上恒成立,
则在区间上,或,
因为在上递增,在上递减,
且,
所以的最大值为,的最小值为,
所以或.
故答案为:
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