内容正文:
第04讲 幂函数与二次函数
A夯实基础 B素养提升
A夯实基础
一、单选题
1.(25-26高一上·全国·课后作业)下列函数中,属于幂函数的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·江西·期中)已知幂函数,则下列说法正确的是( )
A.为奇函数 B.在其定义域上单调递减
C. D.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)幂函数及直线,,将平面直角坐标系的第一象限分成八个“卦限”:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧(如图所示).那么幂函数的图象经过的“卦限”是( )
A.④⑦ B.④⑧ C.③⑧ D.①⑤
4.(2025高一上·河北保定·专题练习)将抛物线先向上平移2个单位,再向左平移1个单位,则平移后所得抛物线表达式为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)函数的值域为( )
A. B. C. D.
6.(2025·湖北·模拟预测)已知幂函数,则下列结论正确的是( )
A.为奇函数 B.在其定义域上单调递减
C. D.
7.(24-25高一下·云南曲靖·期中)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高一下·湖南怀化·期末)函数在区间上是单调递减的,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(24-25高一上·陕西西安·期末)若函数在区间上不具有单调性,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
10.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)已知函数的值域是,则其定义域可能是( )
A. B. C. D.
三、填空题
11.(25-26高一上·全国·课后作业)已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数a的取值范围是 .
12.(2025高三·全国·专题练习)若函数的最小值在内取得,则实数a的取值范围为 .
四、解答题
13.(24-25高一上·吉林通化·阶段练习)(1)求函数的值域.
(2)求二次函数在区间上的最小值.
14.(24-25高一上·河北秦皇岛·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的值;
(2)若函数在区间上单调,求实数的取值范围.
B素养提升
1.(24-25高一下·湖北·阶段练习)幂函数都有成立,则下列说法正确的是( )
A. B.或
C.是偶函数 D.是奇函数
2.(24-25高一下·广西贵港·期中)已知函数在上具有单调性,则k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)如图,二次函数的图象经过点,且与x轴交点的横坐标分别为,其中,给出下列结论:①;②;③;④.其中正确的结论有 (填写正确结论的序号).
4.(23-24高一上·四川绵阳·阶段练习)已知函数
(1)当,求函数的值域
(2)解关于的不等式
(3)当时,,使得,求实数的取值范围
5.(2026高三·全国·专题练习)已知函数在区间上有最大值4和最小值1.
(1)求,的值;
(2)若存在,使对任意的都成立,求实数的取值范围.
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第04讲 幂函数与二次函数
A夯实基础 B素养提升
A夯实基础
一、单选题
1.(25-26高一上·全国·课后作业)下列函数中,属于幂函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】判断函数是否是幂函数
【解析】略
2.(24-25高一下·江西·期中)已知幂函数,则下列说法正确的是( )
A.为奇函数 B.在其定义域上单调递减
C. D.
【答案】C
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、比较函数值的大小关系
【分析】由幂函数的定义及单调性即可判断.
【详解】由幂函数的定义可知,,解得,所以,则为偶函数,A错误;
在上单调递减,在上单调递增,B错误;
由单调性可知,当时,,,C正确,D错误.
故选:C
3.(25-26高一上·全国·课后作业)幂函数及直线,,将平面直角坐标系的第一象限分成八个“卦限”:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧(如图所示).那么幂函数的图象经过的“卦限”是( )
A.④⑦ B.④⑧ C.③⑧ D.①⑤
【答案】D
【知识点】幂函数图象的判断及应用、判断一般幂函数的单调性
【详解】取得,故在第⑤卦限;再取得,故在第①卦限.
4.(2025高一上·河北保定·专题练习)将抛物线先向上平移2个单位,再向左平移1个单位,则平移后所得抛物线表达式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】求二次函数的解析式、函数
【分析】根据函数平移规则得出解析式即可.
【详解】将抛物线先向上平移2个单位,再向左平移1个单位,
则平移后所得抛物线表达式为.
故选:B.
5.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求二次函数的值域或最值
【分析】利用二次函数的性质求出指定区间上的值域.
【详解】函数在上单调递增,在上单调递减,
当时,;当时,,
所以所求值域为.
故选:C
6.(2025·湖北·模拟预测)已知幂函数,则下列结论正确的是( )
A.为奇函数 B.在其定义域上单调递减
C. D.
【答案】C
【知识点】求幂函数的解析式、幂函数的奇偶性的应用、判断一般幂函数的单调性、用导数判断或证明已知函数的单调性
【分析】由幂函数的定义求出,由函数奇偶性得到A错误,求出定义域,求导得到函数的单调性,从而判断BCD.
【详解】因为是幂函数,根据幂函数的定义可知,
当时,,等式成立,
因为在R上单调递增,故为唯一解.
此时,其定义域为.
A选项,,所以是偶函数,A选项错误.
B选项,对求导,可得.
当时,,当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
所以在其定义域上不单调递减的,B错误;
C选项,,在上单调递减.
因为,所以,即,C选项正确.
D选项,,在上单调递增,,
所以,即,D错误.
故选:C.
7.(24-25高一下·云南曲靖·期中)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
【知识点】指数型函数图象过定点问题、根据函数是幂函数求参数值
【分析】由幂函数的性质求出,再由指数函数的性质可得.
【详解】因为幂函数在区间上单调递减,
则解得,
所以,,则,即函数的图象过定点.
故选:A.
8.(24-25高一下·湖南怀化·期末)函数在区间上是单调递减的,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】已知二次函数单调区间求参数值或范围
【分析】利用二次函数的性质求解参数范围即可.
【详解】由题意,的图象开口向上,对称轴为直线,
因为在区间上单调递减,所以,
解得.
故选:C.
9.(24-25高一上·陕西西安·期末)若函数在区间上不具有单调性,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】已知二次函数单调区间求参数值或范围
【分析】讨论两种情况,时先求出函数的对称轴,再根据二次函数在区间上不具有单调性,可判断对称轴在区间上,进而得到答案.
【详解】时,在上递减,不合题意;
时,函数图象的对称轴为直线,
因为函数在区间上不具有单调性,
所以,解得,
所以实数的取值范围是,
故选:A.
二、多选题
10.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)已知函数的值域是,则其定义域可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【知识点】根据二次函数的最值或值域求参数、根据函数的值域求定义域
【分析】根据二次函数的性质确定函数定义域形式,再结合给定值域求解作答.
【详解】由,得,即,得.
由,得,即或.
故定义域内必须含有1,0与2至少含有一个,且定义域一定是的子集.
设定义域为,若,则,则A成立;
若,则,则B,C成立;
D不可能为定义域.
故选:ABC.
三、填空题
11.(25-26高一上·全国·课后作业)已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【知识点】根据函数的单调性求参数值、根据函数是幂函数求参数值
【详解】由条件得,解得或,当时,,该函数是定义域为的奇函数,不符合题意;当时,,该函数是定义域为的偶函数,符合题意.所以,则,其对称轴方程为,因为在区间上单调递减,则,解得.
12.(2025高三·全国·专题练习)若函数的最小值在内取得,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【知识点】根据二次函数的最值或值域求参数
【分析】根据二次函数性质结合最小值计算求参.
【详解】时函数取得最小值,
所以由的最小值在内取得,得,
所以实数a的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题
13.(24-25高一上·吉林通化·阶段练习)(1)求函数的值域.
(2)求二次函数在区间上的最小值.
【答案】(1);(2)=
【知识点】求二次函数的值域或最值、复杂(根式型、分式型等)函数的值域
【分析】(1)利用分离参数求值域即可;
(2)根据二次函数对称轴分类讨论即可求解.
【详解】(1),因为0,所以2+,
所以值域为;
(2)函数的图象对称轴是,
所以当时,f(x)在区间上单调递增,
所以最小值为;
当时,在区间单调递减,
所以最小值为;
当时,f(x)最小值为,
综上,=
14.(24-25高一上·河北秦皇岛·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的值;
(2)若函数在区间上单调,求实数的取值范围.
【答案】(1)2;
(2)
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、已知二次函数单调区间求参数值或范围、幂函数的奇偶性的应用
【分析】(1)根据幂函数的定义可得或,再根据奇偶性可得;
(2)利用二次函数单调性列不等式,可得解.
【详解】(1)由幂函数的定义,有,解得或,
①当时,,函数为奇函数,不合题意;
②当时,,函数为偶函数,满足题意;
由上知,实数的值为2.
(2)由(1)知,,有,
又由函数的对称轴方程为.
若函数在区间上单调,有或.
可得或.
故实数的取值范围为.
B素养提升
1.(24-25高一下·湖北·阶段练习)幂函数都有成立,则下列说法正确的是( )
A. B.或
C.是偶函数 D.是奇函数
【答案】D
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值、函数奇偶性的定义与判断
【分析】根据幂函数的特征以及函数的单调性得到的值,再根据奇偶性定义可得到结果.
【详解】解:因为是幂函数,所以,解得或,
因为,都有成立,所以该函数在是减函数,
所以,故A,B错误;
,定义域为,定义域关于原点对称,
又,所以是奇函数,故D正确,C错误.
故选:D.
2.(24-25高一下·广西贵港·期中)已知函数在上具有单调性,则k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】已知二次函数单调区间求参数值或范围
【分析】由对称轴与区间的关系构造不等式求解即可.
【详解】由题意二次函数对称轴为:,
要使得函数在上具有单调性,
需满足或,
得或,
则k的取值范围为.
故选:B
3.(25-26高一上·全国·课后作业)如图,二次函数的图象经过点,且与x轴交点的横坐标分别为,其中,给出下列结论:①;②;③;④.其中正确的结论有 (填写正确结论的序号).
【答案】①②③
【知识点】根据二次函数零点的分布求参数的范围、二次函数的图象分析与判断
【详解】设,则,所以.由图可知,①正确;由图可知,对称轴为直线,所以,②正确;由图可知,联立将代入上述不等式组得两式相加得,解得,③正确;由图可知,所以,④错误.
4.(23-24高一上·四川绵阳·阶段练习)已知函数
(1)当,求函数的值域
(2)解关于的不等式
(3)当时,,使得,求实数的取值范围
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)
【知识点】根据集合的包含关系求参数、求二次函数的值域或最值、解含有参数的一元二次不等式
【分析】(1)已知,把代入函数,将函数化为顶点式,因为完全平方项非负,所以能得出函数最小值,进而确定值域.
(2)先把化简为,通过求判别式,根据取值不同分情况讨论.当,求出对应方程两根,得到不等式解集;当,不等式解集为;当,求出对应方程根,得到不等式解集.
(3)先确定对称轴,结合范围得出值域,已知值域.根据是的子集,列出不等式组求解,再结合确定范围.
【详解】(1)当时,
所以
(2)
,得,时,对应方程的两根为
当或时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
综上:当或时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
(3)当,的对称轴方程为,
由图可知,的值域为;
当时,的值域为;
又因,使得,则,
所以,得,又,所以
5.(2026高三·全国·专题练习)已知函数在区间上有最大值4和最小值1.
(1)求,的值;
(2)若存在,使对任意的都成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】函数不等式能成立(有解)问题、函数不等式恒成立问题、根据二次函数的最值或值域求参数
【分析】(1)结合二次函数单调性和最值列式求解即可;
(2)根据存在性问题结合二次函数最值可得对任意的都成立,结合一次函数性质分析求解.
【详解】(1)因为,且,
可知的图象开口向上,对称轴为,可知在上单调递增,
则,解得.
(2)由(1)得,
因为存在,使对任意的都成立,
由(1)可知:在内单调递增,则,
可得,即对任意的都成立,
可得,解得或,
故实数的取值范围为.
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