内容正文:
课时冲关10 幂函数与二次函数
学生用书 P255
[基础训练组]
1.(2025呼和浩特市模拟)已知点 a,18
æ
è
ç
ö
ø
÷ 在幂函数
f(x)=(a-1)xb 的图象上,则函数f(x)是 ( )
A.定义域内的减函数 B.奇函数
C.偶函数 D.定义域内的增函数
解析:B [∵点 a,18
æ
è
ç
ö
ø
÷在幂函数f(x)=(a-1)xb
的图象上,∴a-1=1,解得a=2,∴2b=18
,解
得b=-3,∴f(x)=x-3,∴函数f(x)是定义域
上的 奇 函 数,且 在 (-∞,0),(0,+∞)上 是 减
函数.]
2.(2025黄浦区校级模拟)如图所示是函数y
=x
m
n (m,n均为正整数且m,n互质)的图象,则
( )
A.m,n是奇数且mn <1
B.m 是偶数,n是奇数,且mn <1
C.m 是偶数,n是奇数,且mn >1
D.m,n是奇数,且mn >1
解析:B [由幂函数性质可知:y=x
m
n 与y=x
恒过点(1,1),即在第一象限的交点为(1,1),
当0<x<1时,x
m
n >x,则mn<1
,又y=x
m
n 图象
关于y轴对称,∵y=x
m
n 为偶函数,∴(-x)
m
n
=
n(-x)m=x
m
n =
n
xm,又m,n互质,∴m 为偶
数,n为奇数.]
3.(2025 北京西城模拟)已 知 函 数 f(x)=
x2+x,-2<x<0,
- x,0≤x<c,{ 若f(x)存在最小值,则c
的最大值为 ( )
A.116 B.
1
8 C.
1
4 D.
1
2
解析:A [当-2<x<0时,f(x)=x2+x=
x+12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
-14
,故当x=-12
时,f(x)有最小值
为-14
;0≤x<c时,f(x)=- x单调递减,所
以-c<f(x)≤0,由题意f(x)存在最小值,则
-c≥- 14
,解 得 0<c≤ 116
,即c 的 最 大 值
为1
16.
]
4.(2025安徽模拟)已知函数f(x)=ax2+bx+c,其
中a>0,f(0)<0,a+b+c=0,则 ( )
A.∀x∈(0,1),都有f(x)>0
B.∀x∈(0,1),都有f(x)<0
C.∃x∈(0,1),使得f(x)=0
D.∃x∈(0,1),使得f(x)>0
解析:B [由a>0,f(0)<0,
a+b+c=0可知a>0,c<0,抛
物线 开 口 向 上.因 为 f(0)=
c<0,f(1)=a+b+c=0,即1
是方程ax2+bx+c=0的一个
根,所以 ∀x∈(0,1),都 有f(x)<0,B 正 确,
ACD错误.]
5.(2025福州模拟)若二次函数y=x2+ax+1
对于一切x∈ 0,12
æ
è
ç ] 恒有y≥0成立,则a的最
小值是 ( )
A.0 B.2 C.-52 D.-3
解析:C [设g(x)=x2+ax+1,x∈ 0,12
æ
è
ç ],则
g(x)≥0在x∈ 0,12
æ
è
ç ] 上恒成立,x2+ax+1≥0,
即a≥- x+1x
æ
è
ç
ö
ø
÷在x∈ 0,12
æ
è
ç ] 上恒成立.
304
主题二 第二章 函 数
又h(x)=- x+1x
æ
è
ç
ö
ø
÷在x∈ 0,12
æ
è
ç ] 上为单调递
增函数,当x=12
时,h(x)max=h
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,所以a≥
- 12+2
æ
è
ç
ö
ø
÷即可,解得a≥-52.
]
6.已知二次函数f(x)的图象的顶点坐标是(2,
2),且截x轴所得线段的长度是4,将函数f(x)
的图象向右平移2个单位长度,得到抛物线y=
g(x),则抛物线y=g(x)与y轴的交点是
( )
A.(0,-8)B.(0,-6)C.(0,-2) D.(0,0)
解析:B [因为二次函数f(x)的图象的顶点为(2,
2),故f(x)的对称轴为直线x=2,又因为f(x)
的图象截x轴所得线段的长度是4,所以f(x)
的图象与x轴的交点坐标为(0,0)和(4,0),
设f(x)=a(x-2)2+2(a≠0),将点(0,0)代入
得a(-2)2+2=0,解得a=-12
,所以f(x)=
-12
(x-2)2+2,因为g(x)的图象为f(x)的图
象右移2个单位得到的,所以g(x)=f(x-2)
=-12
(x-2-2)2+2=-12
(x-4)2+2,令x
=0,则y=g(0)=-12
(0-4)2+2=-6,所以
g(x)与y轴交点坐标为(0,-6).]
7.(多选)有如下命题,其中真命题的标号为 ( )
A.若幂函数y=f(x)的图象过点 2,12
æ
è
ç
ö
ø
÷,则
f(3)>12
B.函数f(x)=ax-1+1(a>0且a≠1)的图象恒
过定点(1,2)
C.函数f(x)=x2-1在(0,+∞)上单调递减
D.若函数f(x)=x2-2x+4在区间[0,m]上的
最大值为4,最小值为3,则实数m 的取值范
围是[1,2]
解析:BD [对于A,令f(x)=xα,则2α=12
,解得
α=-1,∴f(x)=x-1,∴f(3)=13<
1
2
,A错误;
对于B,令x-1=0,即x=1时,f(1)=1+1=2,
∴f(x)恒过定点(1,2),B正确;对于C,∵f(x)为
开 口 方 向 向 上,对 称 轴 为x=0 的 二 次 函 数,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,C错误;对于D,令
f(x)=4,解得x=0或x=2;又f(x)min=f(1)=3,
∴实数m的取值范围为[1,2],D正确.]
8.(多选)函数f(x)=-x2+ax-6,g(x)=x+4,
若对任意 x1 ∈ (0,+ ∞),存 在 x2 ∈ (- ∞,
-1],使得f(x1)≤g(x2),则实数a可能的取
值为 ( )
A.4 B.5 C.6 D.7
解析:ABC [由题意可知问题转化为f(x)max
≤g(x)max,
g(x)=x+4在(-∞,-1]上单调递增,
∴g(x)max=g(-1)=3,
f(x)=-x2+ax-6=- x-a2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+a
2
4-6
,
①当对称 轴 x=a2 ≤0
,即a≤0 时,f(x)在
(0,+∞)上单调递减,∴f(x)<f(0)=-6,
∴3≥-6,符合题意,∴a≤0;
②当对称轴x=a2>0
,即a>0时,f(x)max=
f a2
æ
è
ç
ö
ø
÷=a
2
4-6
,
∴a
2
4-6≤3
,解得-6≤a≤6,∴0<a≤6,
综上所述,实数a的取值范围为(-∞,6].]
9.(2025重庆模拟)关于x 的不等式(x-1)9999
-29999x9999≤x+1的解集为 .
解析:由题设,(x-1)9999-(2x)9999≤x+1,而
y=x9999在R上递增,
当x-1>2x 即x< -1 时,(x-1)9999 -
(2x)9999>0>x+1,原不等式不成立;
当x-1≤2x 即x≥ -1 时,(x-1)9999 -
(2x)9999≤0≤x+1,原不等式恒成立.
综上,解集为[-1,+∞).
答案:[-1,+∞)
404
高考总复习 数学(BS)
10.如图是幂函数y=xαi(αi>0,i=1,2,3,4,5)在第
一象限内的图象,其中α1=3,α2=2,α3=1,α4=
1
2
,α5=
1
3
,已知它们具有性质:
①都经过点(0,0)和(1,1);②在第一象限都是增
函数.
请你根据图象写出它们在(1,+∞)上的另外
一个共同性质: .
解析:从幂函数的图象与性质可知:①α越大函
数增长越快;②图象从下往上α越来越大;③函数
值都大于1;④α越大越远离x轴;⑤α>1,图象下
凸;⑥图象无上界;⑦当指数互为倒数时,图象
关于直线y=x 对称;⑧当α>1时,图象在直
线y=x 的上方;当0<α<1时,图象在直线
y=x的下方.
答案:α越大函数增长越快
11.已知函数f(x)=x2-2x,g(x)=ax+2(a>0),若
∀x1∈[-1,2],∃x2∈[-1,2],使得f(x1)=
g(x2),则实数a的取值范围是 .
解析:由函数f(x)=x2-2x=(x-1)2-1,
当x∈[-1,2]时,f(x)min=f(1)=-1,
f(x)max=f(-1)=3,即函数f(x)的值域为
[-1,3],当x∈[-1,2]时,函 数g(x)min=
g(-1)=-a+2,g(x)max=g(2)=2a+2,若
满足题意,则
-a+2≤-1,
2a+2≥3,{ 解得a≥3.
答案:[3,+∞)
12.已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R),
x∈R.
(1)若函数f(x)的最小值为f(-1)=0,求
f(x)的解析式,并写出单调区间;
(2)在 (1)的条件下,f(x)>x+k 在 区 间
[-3,-1]上恒成立,试求k的取值范围.
解:(1)由题意知
-b2a=-1
,
f(-1)=a-b+1=0,
{
解得
a=1,
b=2.{ 所以f(x)=x
2+2x+1,
由f(x)=(x+1)2 知,函数f(x)的单调递增区间
为[-1,+∞),单调递减区间为(-∞,-1].
(2)由 题 意 知,x2 +2x+1>x+k 在 区 间
[-3,-1]上恒成立,即k<x2+x+1在区间
[-3,-1]上恒成立,
令g(x)=x2+x+1,x∈[-3,-1],
由g(x)= x+12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+ 34
,知 g(x)在 区 间
[-3,-1]上是减函数,则g(x)min=g(-1)=1,
所以k<1,即k的取值范围是(-∞,1).
[能力提升组]
13.(多选)(2025甘肃定西模拟)已知函数f(x)
=|2x-1|-a,g(x)=x2-4|x|+2-a,则
( )
A.当g(x)有2个零点时,f(x)只有1个零点
B.当g(x)有3个零点时,f(x)只有1个零点
C.当f(x)有2个零点时,g(x)有2个零点
D.当f(x)有2个零点时,g(x)有4个零点
解析:BD [令f(x)=0,g(x)=0,得|2x-1|
=a,x2-4|x|+2=a,利用指数函数与二次函
数的性质作出y=|2x-1|,y=x2-4|x|+2
的大致图象,如图所示,
由图可知,当g(x)有2个零点时,a=-2或
a>2,此时f(x)无零点或只有1个零点,故 A
错误;当g(x)有3个零点时,a=2,此时f(x)
只有1个零点,故B正确;当f(x)有2个零点
时,0<a<1,此时g(x)有4个零点.故 C 错
误,D正确.]
14.(2025贵州毕节模拟)已知loga
1
4<1
,1
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
a
<1,
a
1
2 <1,则实数a的取值范围为 ( )
A.13
,1æ
è
ç
ö
ø
÷ B.0,14
æ
è
ç
ö
ø
÷∪(1,+∞)
C.14
,1æ
è
ç
ö
ø
÷ D.0,14
æ
è
ç
ö
ø
÷
504
主题二 第二章 函 数
解析:D [13
æ
è
ç
ö
ø
÷
a
<1= 13
æ
è
ç
ö
ø
÷
0
,根据指数函数y
= 13
æ
è
ç
ö
ø
÷
x
在R上单调递减得a>0,
a
1
2 <1=1
1
2 ,根据幂函数y=x
1
2 在[0,+∞)上
单调递增知0≤a<1,则0<a<1,loga
1
4<1=
loga ,根 据 对 数 函 数y=logax(0<a<1)在
(0,+∞)上单调递减得0<a<14
,综上实数a
的取值范围为 0,14
æ
è
ç
ö
ø
÷.]
15.(2025江苏模拟)M 94
,3
2
æ
è
ç
ö
ø
÷ 是幂函数f(x)
=xα 图象上的点,将f(x)的图象向右平移2
个单位长度,再向上平移3
2
个单位长度,得到
函数y=g(x)的图象,若点Tn(n,m)(n∈N∗ ,
且n≥2)在g(x)的图象上,则|MT2|+|MT3|
++|MT9|= .
解析:由3
2=
9
4
æ
è
ç
ö
ø
÷
α
,得α=12
,f(x)=x
1
2 ,
∴g(x)=(x-2)
1
2 +32.
因为点(n,m)在函数g(x)的图象上,
所以m-32=
(n-2)
1
2 ,即 m-32
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=n-2.
所以|MTn|= n-
9
4
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+ m-32
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
= n-94
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+n-2
= n2-72n+
49
16= n-
7
4
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=n-74
(n≥2),
所以|MT2|+|MT3|++|MT9|
= 2-74
æ
è
ç
ö
ø
÷+ 3-74
æ
è
ç
ö
ø
÷++ 9-74
æ
è
ç
ö
ø
÷
=(2+3++9)-74×8=
8×11
2 -14=30.
答案:30
16.已知函数f(x)=x-m
2+2m+2(m∈Z)为偶函数,
且f(3)>f(2).
(1)求m 的值,并确定f(x)的解析式;
(2)若g(x)=loga[f(x)-ax+5](a>0,且a
≠1),是否存在实数a,使得g(x)在区间[1,2]
上为减函数.
解:(1)因为f(3)>f(2),
则-m2+2m+2>0,解不等式可得1- 3<m
<1+ 3,
因为m∈Z,则m=0或m=1或m=2,
又因为函数f(x)为偶函数,所以-m2+2m+2
为偶数,
当m=0时,-m2+2m+2=2,符合题意;
当m=1时,-m2+2m+2=3,不符合题意,
舍去;
当m=2时,-m2+2m+2=2,符合题意,
综上可知,m=0或m=2,此时f(x)=x2.
(2)存在.理由如下:
由(1)可得f(x)=x2,则g(x)=loga(x2-ax
+5)(a>0,且a≠1),
当0<a<1时,根据对数函数的性质可知y=
logah(x)为减函数.根据复合函数单调性判断
方法可知,h(x)=x2-ax+5在[1,2]上为增
函数且满足h(x)>0在[1,2]上恒成立,
即
0<a<1,
--a2 ≤1
,
h(1)=1-a+5>0,
ì
î
í
ï
ïï
ï
ï
解不等式组得0<a<1.
当a>1时,根据对数函数的性质可知对数部
分为增函数.根据复合函数单调性判断方法可
知,h(x)=x2-ax+5在[1,2]上为减函数且
满足h(x)>0在[1,2]上恒成立,
即
a>1,
--a2 ≥2
,
h(2)=4-2a+5>0,
ì
î
í
ï
ïï
ï
ï
解不等式组得4≤a<92.
综上可知,当0<a<1或4≤a<92
时,g(x)在
[1,2]上为减函数,
所以存在实数a∈(0,1)∪ 4,92[
ö
ø
÷,满足g(x)
在[1,2]上为减函数.
604
高考总复习 数学(BS)