第3章 第4讲 二次函数与幂函数-【金版教程】2026年高考数学一轮复习创新方案全书Word(提升版)
第4讲 二次函数与幂函数
通过具体实例,结合y=x,y=x-1,y=x2,y=x
,y=x3的图象,理解它们的变化规律,了解幂函数.
幂函数
(1)定义:函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)常见的五种幂函数的图象
(3)性质
①幂函数在(0,+∞)上都有定义;
②当α>0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.
1.幂函数图象的特征
(1)在(0,1)上,幂函数中指数越大,函数图象越接近x轴(简记为“指大图低”).
(2)在(1,+∞)上,幂函数中指数越大,函数图象越远离x轴.
2.幂函数y=xα(α∈R)在第一象限内图象的画法
(1)当α<0时,其图象可类似y=x-1画出.
(2)当0<α<1时,其图象可类似y=x画出.
(3)当α>1时,其图象可类似y=x2画出.
3.二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
(2)顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).
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(3)两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
4.设f(x)=ax2+bx+c(a>0),则二次函数在闭区间[m,n]上的最大、最小值的分布情况
(1)若-∈[m,n],则f(x)max=max{f(m),f(n)},f(x)min=f
.
(2)若-∉[m,n],则f(x)max=max{f(m),f(n)},f(x)min=min{f(m),f(n)}.
1.(人教A必修第一册复习参考题3 T5改编)已知幂函数f(x)=xα的图象经过点(2,4),则f(-3)=( )
A.-9 B.9
C.3 D.-3
答案:B
解析:因为幂函数f(x)=xα的图象经过点(2,4),所以2α=4,α=2,所以f(x)=x2,所以f(-3)=(-3)2=9.故选B.
2.若函数y=ax与y=-在(0,+∞)上都是减函数,则y=ax2+bx在(0,+∞)上( )
A.是增函数 B.是减函数
C.先减再增 D.先增再减
答案:B
解析:∵函数y=ax与y=-在(0,+∞)上都是减函数,∴a<0,b<0,则y=ax2+bx的图象开口向下,对称轴为直线x=-
<0,∴y=ax2+bx在(0,+∞)上是减函数.
3.函数g(x)=x2-2x(x∈[0,3])的值域是________.
答案:[-1,3]
解析:∵g(x)=(x-1)2-1,∴g(x)min=g(1)=-1,g(x)max=g(3)=3,∴所求函数的值域为[-1,3].
4.已知α∈.若幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上单调递减,则α=________.
答案:-1
解析:∵幂函数f(x)=xα为奇函数,∴α可取-1,1,3,又f(x)=xα在(0,+∞)上单调递减,∴α<0,故α=-1.
5.(人教B必修第二册4.4例1改编)比较下列各题中两个值的大小.
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(1)1.70.9________1.80.9;
(2)(|a|+3)-________3-
.
答案:(1)< (2)≤
解析:(1)因为幂函数y=x0.9在[0,+∞)上单调递增,且1.7<1.8,所以1.70.9<1.80.9.
(2)因为幂函数y=x-在(0,+∞)上单调递减,且|a|+3≥3,所以(|a|+3)-
≤3-
.
考向一 幂函数的图象与性质
(1)若四个幂函数y=xa,y=xb,y=xc,y=xd在同一平面直角坐标系中的图象如图所示,则a,b,c,d的大小关系是( )
A.d>c>b>a B.a>b>c>d
C.d>c>a>b D.a>b>d>c
答案:B
解析:由幂函数的图象可知,在(0,1)上幂函数的指数越大,函数图象越接近x轴,由题图知a>b>c>d.故选B.
(2)(2025·河北衡水模拟)幂函数f(x)=(m2-3m-3)xm在(0,+∞)上单调递减,则下列说法正确的是( )
A.m=4 B.f(x)是减函数
C.f(x)是奇函数 D.f(x)是偶函数
答案:C
解析:因为函数f(x)=(m2-3m-3)xm为幂函数,则m2-3m-3=1,解得m=4或m=-1,当m=4时,f(x)=x4在(0,+∞)上单调递增,不满足题意,当m=-1时,f(x)=x-1在(0,+∞)上单调递减,满足题意,故m=-1,f(x)=x-1,故A错误;函数f(x)=x-1在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减,但不是减函数,故B错误;因为函数定义域关于原点对称,且f(-x)=
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