内容正文:
第03讲 幂函数与二次函数
目录
01 常考题型过关练
题型01 幂函数的图象
题型02 幂函数的单调性与奇偶性
题型03 利用幂函数单调性进行大小比较
题型04 幂函数的综合应用
题型05 二次函数的综合应用
02 核心突破提升练
01 幂函数的图象
1.已知幂函数 在第一象限的图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
2.已知函数的图象如图所示,则的解析式可能是( )
A. B. C. D.
3.如图是幂函数的部分图像,已知分别取这四个值,则与曲线相应的依次为( )
A. B.
C. D.
4.已知函数的大致图像如图所示,则 .
02 幂函数的单调性与奇偶性
5.已知函数是幂函数,且在上单调递减,则实数的值为( )
A.2 B. C.4 D.2或
6.若幂函数在上单调递增,则实数的值为( )
A.2 B.1 C. D.
7.在下列函数中,是奇函数且在上是增函数的是( )
A. B. C. D.
8.下列函数中,是偶函数,且在区间单调递增的为( )
A. B. C. D.
9.已知幂函数为奇函数,且在区间上单调递增,则等于( )
A.1 B.2 C.1或3 D.3
10.已知.若幂函数为奇函数,且在上递减,则 .
11.幂函数满足:任意有,且,请写出符合上述条件的一个函数 .
12.已知幂函数是奇函数,且在上是增函数,则满足条件的不同有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
13.已知幂函数,下列能成为“是R上的偶函数”的充分条件的是( )
A. B.
C. D.
14.已知命题:函数在区间上单调递增,命题:,若是的充分不必要条件,则的取值范围是 .
03 利用幂函数单调性进行大小比较
15.已知幂函数的图象过点.设,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
16.已知幂函数的图象经过点,且,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
17.已知点在幂函数f(x)=xn的图象上,设,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.a<b<c C.b<c<a D.a<c<b
18.已知点在幂函数的图象上,设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.a<b<c C.b<c<a D.a<c<b
19.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
20.幂函数在区间上单调递增,且,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0 C.等于0 D.无法判断
21.已知函数为幂函数,若,,则( )
A. B.
C. D.
04 幂函数的综合应用
22.已知函数为幂函数,则( )
A.0 B. C. D.
23.已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
24.已知幂函数的图象关于y轴对称,且在上单调递增,则满足的a的取值范围为( )
A. B. C. D.
25.已知幂函数的图象过点,且是函数图象上的任意不同的两点,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
26.已知幂函数的图象过点,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
27.已知幂函数的图象与坐标轴没有公共点,则实数m的取值为( )
A.2 B. C.0或 D.0或2
28.已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则满足的实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
05 二次函数的综合应用
29.若函数在区间内存在最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
30.若函数有负值,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
31.若函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
32.已知二次函数的图象经过坐标原点,则函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
33.已知函数,若对于区间上的任意两个不相等的实数,都有,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
34.若函数在上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
35.已知函数在闭区间上有最大值3,最小值2,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
36.已知函数,在上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
37.已知函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
38.设函数,若,则( )
A. B.
C. D.
39.若函数在区间内不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
40.已知函数,对任意,在区间上存在两个实数,使成立,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
1.任意两个幂函数图象的交点个数是( )
A.最少一个,最多三个 B.最少一个,最多二个
C.最少个,最多三个 D.最少个,最多二个
2.下列幂函数满足:“①,;②当时,为单调递增”的是( )
A. B. C. D.
3.若,且,则幂函数与角的终边( )
A.不可能有交点 B.可能有交点 C.有且只有1个交点 D.至少有2个交点
4.已知幂函数与的部分图象如图所示,直线,与,的图象分别交于A、B、C、D四点,且,则( )
A. B.1 C. D.2
5.已知函数,,其中,,,若点,,,满足,则( )
A. B.
C. D.
6.已知幂函数,下列能成为“是上奇函数”充分条件的是( )
A., B.,
C., D.,
7.若直线与幂函数,,的图象从左到右依次交于不同的三点,,,则( )
A. B. C. D.
8.已知函数既是二次函数又是幂函数,函数的图象与函数的图象关于直线对称.若直线与函数的图象和函数的图象的交点分别为,,则当达到最小时,的值为( ).
A.1 B. C. D.
9.已知函数是幂函数,直线过点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.已知为奇函数,当时,,当时,,则( )
A. B.
C. D.
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第03讲 幂函数与二次函数
目录
01 常考题型过关练
题型01 幂函数的图象
题型02 幂函数的单调性与奇偶性
题型03 利用幂函数单调性进行大小比较
题型04 幂函数的综合应用
题型05 二次函数的综合应用
02 核心突破提升练
01 幂函数的图象
1.已知幂函数 在第一象限的图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】取,结合图象得出,最后由指数函数的性质得出大小关系.
【详解】由图象可知,当时,,则
故选:B
2.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
【详解】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
3.如图是幂函数的部分图像,已知分别取这四个值,则与曲线相应的依次为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】当时,幂函数在上单调递增,
当时,幂函数在上单调递减,
并且在直线的右侧,图象自下而上所对应的函数的幂指数依次增大,
所以,所以.
故选:A
4.已知函数的大致图像如图所示,则 .
【答案】
【详解】因为图像关于轴对称,所以函数是偶函数;
又因为图像与坐标轴无交点,所以指数为负数.综上所述,.
故答案为:.
02 幂函数的单调性与奇偶性
5.已知函数是幂函数,且在上单调递减,则实数的值为( )
A.2 B. C.4 D.2或
【答案】A
【详解】由幂函数定义知,解得或,
当时,,则在上为常数函数,不符合题意;
当时,,则,在上单调递减,符合题意.
故.
故选:A.
6.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
【详解】因为幂函数在上是增函数,
所以,解得.
故选:A.
7.在下列函数中,是奇函数且在上是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据幂函数性质知道,
定义域为,上单调递增,非奇非偶函数,故A错误;
奇函数且在单调递增,故B正确;
为偶函数,且在单调递增,故C错误;
为奇函数,且在单调递减,故D错误.
故选:B.
8.下列函数中,是偶函数,且在区间单调递增的为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:为奇函数,,为偶函数,
但在单调递增,所以在单调递减,
而为偶函数且在单调递增.
故选:A
9.已知幂函数为奇函数,且在区间上单调递增,则等于( )
A.1 B.2 C.1或3 D.3
【答案】C
【详解】因为在区间上单调递增,所以,解得,
又因为,所以,且为奇函数,所以,
故选:C.
10.已知.若幂函数为奇函数,且在上递减,则 .
【答案】
【详解】因为幂函数在上递减,所以,
又幂函数为奇函数,所以.
故答案为:
11.幂函数满足:任意有,且,请写出符合上述条件的一个函数 .
【答案】(答案不唯一)
【详解】取,则定义域为R,且,
,,满足.
故答案为:.
12.已知幂函数是奇函数,且在上是增函数,则满足条件的不同有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【详解】因为函数幂函数,
所以,解得或,
因为函数在上是增函数,
所以,解得,所以(舍去),
因为函数是奇函数,当时,幂指数,不合题意;
当时,幂指数,为奇函数,符合题意;
所以满足条件的为.
故选:A
13.已知幂函数,下列能成为“是R上的偶函数”的充分条件的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】当时,,
因为函数的定义域,关于原点对称,且,
所以为奇函数,不合题意,故A错误;
当时,,因为函数的定义域,不关于原点对称,
所以为非奇非偶函数,不合题意,故B错误;
当时,,定义域为,关于原点对称,且,
所以为偶函数,符合题意,故C正确;
当时,,定义域为,关于原点对称,且,
所以为奇函数,不合题意,故D错误.
故选:C.
14.已知命题:函数在区间上单调递增,命题:,若是的充分不必要条件,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为函数在区间上单调递增,所以,解得:,又因为是的充分不必要条件,则是的真子集,即的取值范围是
故答案为:
03 利用幂函数单调性进行大小比较
15.已知幂函数的图象过点.设,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因幂函数的图象过点,则,且,
于是得,,函数,函数是R上的增函数,
而,则有,
所以.
故选:D
16.已知幂函数的图象经过点,且,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,,解得,,
故,易知,为偶函数且在上单调递减,
又因为,
所以,解得,或.
故的取值范围为.
故选:C.
17.已知点在幂函数f(x)=xn的图象上,设,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.a<b<c C.b<c<a D.a<c<b
【答案】C
【解析】先将点代入幂函数即可求出,再利用幂函数的单调性即可判断出大小.
【详解】解:∵点在幂函数f(x)=xn的图象上,
∴,∴,
∴幂函数,在上单调递减,
又∵,
∴,即a>c>b.
故选:C.
18.已知点在幂函数的图象上,设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.a<b<c C.b<c<a D.a<c<b
【答案】B
【详解】已知幂函数经过点,可得:,解得:.
即,易知在上为单调递减函数.
由于,可得:,即;
又因为,,可得:,即;
综上所述:.
故选:B
19.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
【详解】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.
20.幂函数在区间上单调递增,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】A
【详解】由函数是幂函数,可得,解得或.
当时,;当时,.
因为函数在上是单调递增函数,故.
又,所以,所以,则.
故选:A.
21.已知函数为幂函数,若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由为幂函数,得
∴,所以,所以,
又,所以,
又,所以,
由换底公式得,,
所以,
又,所以,得.
又在区间内单调递减,所以.
综上,.
故选:B.
04 幂函数的综合应用
22.已知函数为幂函数,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意有,可得,其定义域为R,
且,则函数为奇函数,
所以.
故选:A.
23.已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为幂函数是上的偶函数,
则,解得或,
当时,,该函数是奇函数,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减,则.
故选:A.
24.已知幂函数的图象关于y轴对称,且在上单调递增,则满足的a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】幂函数的图象关于y轴对称,且在上单调递增,
则 为正偶数,则,
则不等式即,
整理得,
此不等式等价于或,
解之得或.
则满足的a的取值范围为或.
故选:D
25.已知幂函数的图象过点,且是函数图象上的任意不同的两点,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设,则,解得,
所以,则在定义域上单调递增,
因为,所以,故选项A错误;
在定义域上单调递增,
因为,所以,故选项B错误;
在定义域上单调递减,
因为,所以,
即,选项C正确;
在定义域上单调递增,
因为,所以,故选项D错误.
故选:C.
26.已知幂函数的图象过点,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为函数为幂函数,设,其中为常数,
则,可得,则,
所以,,当且仅当时,等号成立,
故函数的值域为.
故选:A.
27.已知幂函数的图象与坐标轴没有公共点,则实数m的取值为( )
A.2 B. C.0或 D.0或2
【答案】C
【详解】由题意可知,,解得或,
故选:C
28.已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则满足的实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为函数在上单调递减,
所以,又,
所以,
因为函数的图象关于轴对称,
所以为偶数,
所以,
函数的定义域为,
且函数在和上单调递减,
当时,,当时,,
所以不等式可化为
或或,
所以或,
所以的取值范围为.
故选:C.
05 二次函数的综合应用
29.若函数在区间内存在最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数图象的对称轴为直线,
由函数在区间内存在最大值,得,解得,
所以的取值范围是.
故选:D
30.若函数有负值,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】,要使函数有负值,
则其最小值,解得或.
故选:C
31.若函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据二次函数性质,命题等价于抛物线的对称轴 ,此即.
故选:D.
32.已知二次函数的图象经过坐标原点,则函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为函数经过原点,所以,即,
所以,图象开口向下,对称轴为,
所以函数的单调增区间为.
故选:B
33.已知函数,若对于区间上的任意两个不相等的实数,都有,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】二次函数图象的对称轴为直线,
∵对于任意且,都有,
即在区间上是单调函数,
∴或,
∴或,即实数a的取值范围为.
故选:C.
34.若函数在上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由可得,
因在上单调递增,故在上恒成立,
即在上恒成立,
而函数在上单调递减,则,
故,即a的取值范围是.
故选:A.
35.已知函数在闭区间上有最大值3,最小值2,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为,
所以当时,函数取得最小值2,
因为,而函数闭区间上有最大值3,最小值2,
所以.
故选:D
36.已知函数,在上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】函数的对称轴为
若函数在上是单调递增函数,则
若函数在上是单调递减函数,
解得或
故的取值范围是
故选:C.
37.已知函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当时,函数是实数集上的减函数,不符合题意;
当时,二次函数的对称轴为直线,
由题意有,解得.
综上可得.
故选:D
38.设函数,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为二次函数的对称轴为直线,,
则函数的减区间为,增区间为,
所以的大致图象如图所示.
由,得,所以,所以.
故选:C.
39.若函数在区间内不单调,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以函数为偶函数.
由二次函数知识知函数在上递减,在上递增.
所以由是偶函数,可知在和上递减,在和上递增.
①当时,在上递减,不满足条件;
②当时,在上递增,不满足条件;
③当时,在上递减,在上递增,所以在上不单调,满足条件;
④当时,在上递增,在上递减,所以在上不单调,满足条件;
⑤当时,在上递减,在上递增,所以在上不单调,满足条件.
综上,实数的取值范围为.
故选:A.
40.已知函数,对任意,在区间上存在两个实数,使成立,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】存在两个实数,使,
当时,,,显然符合;
当时,与的图象完全“全等”,即可以通过平移完全重合.
因为且,即用一个区间宽度为2的任意区间去截取函数图象,使得图象的最高点与最低点间的纵坐标之差大于等于1,
因此取纵坐标之差最小的状态为,
当时,此时,故;
当时,此时,故,
综上,a的取值范围是,
故选:D
1.任意两个幂函数图象的交点个数是( )
A.最少一个,最多三个 B.最少一个,最多二个
C.最少个,最多三个 D.最少个,最多二个
【答案】A
【详解】解:因为所有幂函数的图象都过,
所以最少有个交点,
如图所示:
当函数为和时,它们有个交点,
故选:.
2.下列幂函数满足:“①,;②当时,为单调递增”的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由①②可得为上的奇函数且在上单调递增.
对于A,的定义域为,不可能为奇函数,故A错误;
对于B,的定义域为,且,
故为奇函数.
根据幂函数的性质可得在上单调递增,故B正确;
对于C,根据幂函数的性质可得在上单调递减,故C错误;
对于D,的定义域为,且,
故为偶函数,故D错误.
故选:B.
3.若,且,则幂函数与角的终边( )
A.不可能有交点 B.可能有交点 C.有且只有1个交点 D.至少有2个交点
【答案】A
【详解】因为,故在第三象限或第四象限,
由,可知在第一象限或第四象限,
故在第四象限,又幂函数的图象不经过第四象限,
故幂函数与角的终边(不包含原点)不可能有交点,
故选:A
4.已知幂函数与的部分图象如图所示,直线,与,的图象分别交于A、B、C、D四点,且,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【详解】由得,即,
所以,
故选:B.
5.已知函数,,其中,,,若点,,,满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为,且,,故.故,则.
故选:D.
6.已知幂函数,下列能成为“是上奇函数”充分条件的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【详解】对于A,,的定义域为,
又,是定义在上的奇函数,充分性不成立,A错误;
对于B,,的定义域为,
为非奇非偶函数,充分性不成立,B错误;
对于C,,的定义域为,
又,是定义在上的偶函数,充分性不成立,C错误;
对于D,,的定义域为,
又,是定义在上的奇函数,充分性成立,D正确.
故选:D.
7.若直线与幂函数,,的图象从左到右依次交于不同的三点,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当时,由,得;由,得;由,得.
因为,所以是关于的减函数.
又,所以,所以.
故选:A.
8.已知函数既是二次函数又是幂函数,函数的图象与函数的图象关于直线对称.若直线与函数的图象和函数的图象的交点分别为,,则当达到最小时,的值为( ).
A.1 B. C. D.
【答案】B
【详解】函数既是二次函数又是幂函数,则,
函数的图象与函数的图象关于直线对称,则,
结合图象得 ,.
由,且,解得.
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以当时,取得最小值.
故选:B
9.已知函数是幂函数,直线过点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由是幂函数,知:,又在上,
∴,即,则且,
∴.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:根据幂函数的性质求参数,再由点在线上确定m、n的数量关系,进而结合目标式,应用分式型函数的性质求范围.
10.已知为奇函数,当时,,当时,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为当时,,
则在上单调递增,在上单调递减,
当时,,
则在上单调递减,在上单调递增.
且,所以在上单调递增,
在上单调递减,在上单调递增.
因为,,
则
所以.
故选:A
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