内容正文:
2.7 幂函数与二次函数
幂函数的概念:一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
【注意】幂函数解析式的特征:
(1)xα的系数为1.
(2)x为自变量.
(3)α为常数.
幂函数的图象与性质
y=x
y=x2
y=x3
y=
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
单调性
增函数
在[0,+∞)上单调递增,在(-∞,0]上单调递减
增函数
在[0,+∞)上单调递增
在(0,+∞)上单调递减,在(-∞,0)上单调递减
公共点
都经过点_(1,1)_
二次函数及其性质
1.二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),顶点坐标为(m,n).
(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的零点.
2.二次函数的图象和性质
函数
y=ax2+bx+c(a>0)
y=ax2+bx+c(a<0)
图象
(抛物线)
定义域
R
值域
对称轴
x=-
顶点
坐标
奇偶性
当b=0时是偶函数,当b≠0时是非奇非偶函数
单调性
在上单调递减;
在上单调递增
在上单调递增;
在上单调递减
考点一 幂函数图像与定点问题
考点二 幂函数单调性与奇偶性
考点三 利用幂函数单调性与奇偶性求参
考点四 利用幂函数的单调性解不等式
考点五 利用幂函数比较大小
考点六 利用二次函数单调性求参
考点七 利用二次函数的最值求参数
考点一 幂函数图像与定点问题
1.(25-26高三上·云南文山·开学)函数的大致图象为( )
A.B.C.D.
2.(25-26高三上·浙江·开学)函数与的图象可能是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·陕西安康·开学)函数的图象过定点______.
4.(25-26高三上·山西·阶段检测)已知函数(为常数)的图象恒过定点,则___________.
5.(25-26高三上·上海浦东新·阶段检测)如图所示是函数(均为正整数且互质)的图象,则( )
A.是奇数且
B.是偶数,是奇数,且
C.是偶数,是奇数,且
D.是奇数,且
6.(25-26高一·全国·寒假作业)函数的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
考点二 幂函数单调性与奇偶性
7.(25-26高三上·上海杨浦·开学)下列函数中在区间上是严格减函数的是( ).
A. B.
C. D.
8.(25-26高三上·江苏连云港·开学)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
9.(25-26高二下·北京·开学)下列函数中,是奇函数且在定义域内是增函数的是( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高三上·浙江·开学)(多选)已知幂函数,下列说法正确的有( )
A.若,则的图象关于直线对称
B.若,则是偶函数,且在上单调递增
C.若,则的定义域为,且在上单调递减
D.若,则对任意,都有
11.(25-26高三上·上海·开学)已知,幂函数的图象关于轴对称,且与轴和轴无交点,则的值是___________
12.(25-26高三上·江苏无锡·月考)已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点三 利用幂函数单调性与奇偶性求参
13.(25-26高三上·河北衡水·开学)已知幂函数在上单调递减,若正数a,b满足,则的最小值为( )
A.16 B.12 C.8 D.4
14.(25-26高三上·甘肃兰州·开学)已知幂函数在区间上单调递增,则___________.
15.(2026·吉林·三模)已知集合,集合,且,.记事件“函数是幂函数”,事件“函数在上单调递增”,则( )
A. B. C. D.
16.(25-26高三上·甘肃定西·开学)若幂函数是奇函数,则___________.
17.(25-26高三上·重庆·开学)若幂函数是偶函数,则整数m的取值可以是__________(写一个即可).
18.(2026·湖南长沙·一模)已知幂函数在上单调递减,则实数m的值为( )
A.0或1 B.或1 C.1 D.0
考点四 利用幂函数的单调性解不等式
19.(25-26高三上·河北唐山·阶段检测)设是幂函数,若,则的取值范围是______.
20.(25-26高三上·江苏连云港·开学)已知幂函数的图象过点,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
21.(25-26高三上·重庆·月考)已知幂函数则不等式的解集为______.
22.(25-26高三上·上海虹口·开学)已知幂函数在上是严格减函数,其中.
(1)求的值;
(2)求关于的不等式的解集.
23.(25-26高三上·上海静安·月考)试用函数观点解不等式,则该不等式的解集为______.
24.(25-26高三上·辽宁·月考)已知幂函数的图象关于原点对称,若,则实数的取值范围是__________.
考点五 利用幂函数比较大小
25.(2026·重庆北碚·模拟预测)设,则( )
A. B.
C. D.
26.(25-26高三上·浙江杭州·开学)已知,那么( )
A. B. C. D.
27.(25-26高三下·湖北随州·月考)设,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.b>c>a
28.(2026·天津·一模)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
29.(25-26高三下·安徽·月考)已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
考点六 利用二次函数单调性求参
30.(25-26高二下·四川凉山·开学)若函数的单调递增区间是,则__________.
31.(2026高二下·福建·学业考试)已知函数在区间是减函数,则实数a的取值范围是________
32.(2026·甘肃金昌·三模)已知,,若函数在上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
33.(24-25高三上·四川宜宾·开学)若函数是上的单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点七 利用二次函数的最值求参数
34.(2026·辽宁抚顺·二模)已知是定义在上的奇函数,且当时,,若在上恒成立,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
35.(2026·江西赣州·二模)已知函数在区间上的最大值为,在区间上的最大值为.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
36.(2026高三上·广东清远·专题练习)已知函数
(1)当时,求函数的最小值和最大值;
(2)若函数在上的最小值为2,求实数a的值.
37.(25-26高三上·浙江·开学考试)已知函数,
(1)若不等式恒成立,求实数的值;
(2)若函数在区间上有两个零点,求实数的取值范围;
(3)若函数在区间上的值域为,且,求实数的取值范围.
38.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知函数的最小值为,则实数的值是( )
A. B. C. D.4
1.(2026·四川广安·模拟预测)“”是“为幂函数”的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(25-26高三上·湖南长沙·开学)已知,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·北京·月考)下列函数中,是奇函数且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·浙江杭州·开学)幂函数的图象经过( ),且在第一象限内( )
A.第一、二象限 单调递减 B.第一、三象限 单调递减
C.第一、二象限 单调递增 D.第一、三象限 单调递增
5.(24-25高三上·全国·课后作业)关于幂函数的图象,下列说法正确的是( )
A.幂函数图象恒过原点
B.存在,使得幂函数图象过第四象限
C.存在,使得幂函数为非奇非偶函数
D.当时,幂函数图象恒在轴上方
6.(25-26高三上·山西长治·开学)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高三上·山西朔州·开学)(多选)已知幂函数,则( )
A.当为奇函数时,
B.当为偶函数时,
C.当为奇函数时,在上单调递减
D.当为偶函数时,在上单调递减
8.(25-26高三上·陕西咸阳·开学)(多选)已知幂函数过点,则下列说法正确的是( )
A. B.是减函数
C.是奇函数 D.不等式的解集是
9.(25-26高三上·浙江杭州·月考)(多选)已知抛物线的一段图像如图所示,则( )
A. B. C. D.
10.(25-26高三上·河南·月考)(多选)已知函数,则( )
A.“”是“为偶函数”的充要条件
B.“在区间上单调递减”是“”的充要条件
C.“在区间上单调递增”是“”的必要不充分条件
D.“在区间上仅当时取最大值”是“”的充分不必要条件
11.(25-26高三上·四川南充·月考)(多选)已知二次函数的图象如图所示,下列结论正确的有( )
A.
B.
C.方程有两个不相等的实数根
D.方程的两根是,
12.(2026·湖南邵阳·三模)已知函数若存在最大值,则实数的最大值为___________.
13.(25-26高三上·湖南长沙·月考)已知幂函数的图象在上单调递减,则__________.
14.(25-26高三上·河北石家庄·开学考试)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为_________.
15.(25-26高三上·湖北咸宁·开学)已知幂函数
(1)求的值及函数的解析式;
(2)若为偶函数,方程有一正一负两个实根,求实数k的取值范围.
16.(25-26高三上·云南·开学考试)已知函数.
(1)证明:,,,;
(2)求不等式的解集.
17.(25-26高三上·福建漳州·开学)已知幂函数的图象关于轴对称.
(1)求实数的值;
(2)若函数在区间上的最小值为,求实数的值.
18.(25-26高三上·四川泸州·开学考试)已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)已知在上单调递增,求的取值范围;
(3)若,求在上的值域.
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2.7 幂函数与二次函数
幂函数的概念:一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
【注意】幂函数解析式的特征:
(1)xα的系数为1.
(2)x为自变量.
(3)α为常数.
幂函数的图象与性质
y=x
y=x2
y=x3
y=
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
单调性
增函数
在[0,+∞)上单调递增,在(-∞,0]上单调递减
增函数
在[0,+∞)上单调递增
在(0,+∞)上单调递减,在(-∞,0)上单调递减
公共点
都经过点_(1,1)_
二次函数及其性质
1.二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),顶点坐标为(m,n).
(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的零点.
2.二次函数的图象和性质
函数
y=ax2+bx+c(a>0)
y=ax2+bx+c(a<0)
图象
(抛物线)
定义域
R
值域
对称轴
x=-
顶点
坐标
奇偶性
当b=0时是偶函数,当b≠0时是非奇非偶函数
单调性
在上单调递减;
在上单调递增
在上单调递增;
在上单调递减
考点一 幂函数图像与定点问题
考点二 幂函数单调性与奇偶性
考点三 利用幂函数单调性与奇偶性求参
考点四 利用幂函数的单调性解不等式
考点五 利用幂函数比较大小
考点六 利用二次函数单调性求参
考点七 利用二次函数的最值求参数
考点一 幂函数图像与定点问题
1.(25-26高三上·云南文山·开学)函数的大致图象为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用幂函数的性质判断即可.
【详解】函数是幂函数,定义域为R,
又,所以为偶函数,其图象关于y轴对称,排除AD;
由,得函数在上单调递增,排除C;
且当时,函数的图象在下方,选项B符合要求.
故选:B
2.(25-26高三上·浙江·开学)函数与的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数和幂函数的图象和性质直接判断即可.
【详解】函数为单调递减的指数函数,且过点,其值域为,排除B,D.
函数为幂函数,定义域和值域都是,且单调递增,过点.
故选:A.
3.(25-26高三上·陕西安康·开学)函数的图象过定点______.
【答案】
【详解】由,解得,代入函数,可得,
所以函数图象恒过定点.
4.(25-26高三上·山西·阶段检测)已知函数(为常数)的图象恒过定点,则___________.
【答案】3
【分析】根据幂函数过定点得的图象过定点,进而得
【详解】令,则,故的图象过定点,
故,.
故答案为:3.
5.(25-26高三上·上海浦东新·阶段检测)如图所示是函数(均为正整数且互质)的图象,则( )
A.是奇数且
B.是偶数,是奇数,且
C.是偶数,是奇数,且
D.是奇数,且
【答案】B
【分析】由幂函数性质及时两图象的位置关系可知;由图象可知为偶函数,进而确定的特征.
【详解】由幂函数性质可知:与恒过点,即在第一象限的交点为,
当时,,则;
又图象关于轴对称,为偶函数,,
又互质,为偶数,为奇数.
故选:B.
6.(25-26高一·全国·寒假作业)函数的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用幂函数的性质,令,可得定点的横坐标,然后利用幂函数的性质求定点的纵坐标.
【详解】令,即时,
,
图象恒过定点.
故选:B.
考点二 幂函数单调性与奇偶性
7.(25-26高三上·上海杨浦·开学)下列函数中在区间上是严格减函数的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的单调性判断即可.
【详解】对于A:,在上单调递增,不符合.
对于B:是底数在内的指数函数,所以在上严格递减,从而在上也严格递减.符合.
对于C:在上单调递增,不符合.
对于D:在上单调递增,又,故不符合.
8.(25-26高三上·江苏连云港·开学)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先求出函数的定义域,再根据复合函数的单调性判断即可.
【详解】对于函数,
令,解得,所以函数的定义域为,
又在上单调递减,在上单调递减,
所以函数的单调递增区间为.
故选:C
9.(25-26高二下·北京·开学)下列函数中,是奇函数且在定义域内是增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】对A,因为和都是定义在上的增函数,所以是增函数,
又,所以为奇函数,正确;
对B,由反比例函数性质可知,在定义域内不单调,错误;
对C,由对勾函数性质可知,在定义域内不单调,错误;
对D,因为,所以,所以是偶函数,
由幂函数性质可知,函数在上单调递增,在上单调递减,错误.
10.(25-26高三上·浙江·开学)(多选)已知幂函数,下列说法正确的有( )
A.若,则的图象关于直线对称
B.若,则是偶函数,且在上单调递增
C.若,则的定义域为,且在上单调递减
D.若,则对任意,都有
【答案】BC
【分析】根据幂函数的性质逐项分析即可.
【详解】若,,定义域为,
其图象上存在点,而点(4,2)关于直线对称点不在其图象上,,故不关于直线对称,故A错误.
若,,可知是开口向上的二次函数,对称轴为,
又,是偶函数,,在上单调递增,故B正确.
若,,可知的定义域为,
又,在上单调递减,故C正确.
若,,则
,
故只有当时才有,故D错误.
故选:BC.
11.(25-26高三上·上海·开学)已知,幂函数的图象关于轴对称,且与轴和轴无交点,则的值是___________
【答案】或
【分析】根据幂函数图象的对称性和定义域的特征进行求解即可.
【详解】因为幂函数的图象关于轴对称,
所以该幂函数是偶函数,设,
则有,
所以有为偶数,
幂函数的图象与轴和轴无交点,
所以,
因为,
所以当时,为偶数,
当时,不是偶数,
当时,为偶数,
综上所述:的值是或.
故答案为:或
12.(25-26高三上·江苏无锡·月考)已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据条件可判断函数是的增函数,且为奇函数;利用函数的奇偶性单调性解不等式即可.
【详解】依题意,函数的定义域为;
因为,所以函数是奇函数;
因为,所以;
根据解析式及幂函数的单调性知函数在上单调递增;
所以,解得;故实数的取值范围是;
故选:A.
考点三 利用幂函数单调性与奇偶性求参
13.(25-26高三上·河北衡水·开学)已知幂函数在上单调递减,若正数a,b满足,则的最小值为( )
A.16 B.12 C.8 D.4
【答案】D
【分析】先根据幂函数的定义与单调性求出参数的值,再利用“乘1法”结合基本不等式求的最小值.
【详解】因为为幂函数,所以,解得或.
因为在上单调递减,所以,则,
所以,则,且,,
所以,
当且仅当,即,时取等号,所以的最小值为4.
14.(25-26高三上·甘肃兰州·开学)已知幂函数在区间上单调递增,则___________.
【答案】2
【分析】根据幂函数的定义和性质列式求解即可.
【详解】因为幂函数在区间上单调递增,
则,解得.
15.(2026·吉林·三模)已知集合,集合,且,.记事件“函数是幂函数”,事件“函数在上单调递增”,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的定义和性质结合古典概型求,,代入条件概率公式运算求解.
【详解】设样本空间为,则,
对于事件“函数是幂函数”,可知,
则,可得,
对于事件“幂函数在上单调递增”,则,
则,可得,
所以.
16.(25-26高三上·甘肃定西·开学)若幂函数是奇函数,则___________.
【答案】2
【分析】利用幂函数的定义以及奇函数的性质即可求解
【详解】由题可知,即,解得或.
当时,,其定义域为,,此时为奇函数;
当时,,其定义域为,,此时为偶函数;
综上,.
故答案为:
17.(25-26高三上·重庆·开学)若幂函数是偶函数,则整数m的取值可以是__________(写一个即可).
【答案】0
【分析】根据幂函数的性质解出题目.
【详解】要使幂函数为偶函数,需满足
,
则
取 ,
此时,函数为是偶函数。
故答案为:0
18.(2026·湖南长沙·一模)已知幂函数在上单调递减,则实数m的值为( )
A.0或1 B.或1 C.1 D.0
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义及单调性即可求解.
【详解】由于为幂函数,所以,解得或,
又函数在上单调递减,
所以,即
故当时符合条件.
考点四 利用幂函数的单调性解不等式
19.(25-26高三上·河北唐山·阶段检测)设是幂函数,若,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据幂函数的定义求出的值,得到函数解析式,结合函数的单调性解不等式即可.
【详解】因为是幂函数,所以,解得,所以.
易知是增函数.
因为,所以,解得.
故答案为:.
20.(25-26高三上·江苏连云港·开学)已知幂函数的图象过点,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意求得,再根据其单调性和奇偶性求解.
【详解】设幂函数,
因为的图象过点,
所以,解得,
所以且在上是增函数,奇函数,
又,
所以,
所以,解得,
故选:B
21.(25-26高三上·重庆·月考)已知幂函数则不等式的解集为______.
【答案】
【分析】根据题意,得到函数为偶函数且函数在单调递增,在单调递增,把不等式转化为,结合一元二次不等式的解法,即可求解.
【详解】由函数,可得其定义域为,关于原点对称,
且,所以函数为偶函数,图像关于轴对称,
又由幂函数的性质,可得函数在为单调递增函数,
所以函数在为单调递减函数,
不等式,即为,
平方整理得,解得,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
22.(25-26高三上·上海虹口·开学)已知幂函数在上是严格减函数,其中.
(1)求的值;
(2)求关于的不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义和单调性求出值.
(2)根据函数的单调性求出不等式的解集即可.
【详解】(1)由已知可得,
即,
解得或
当,则在上严格减,符合条件,
当,则在上严格增,不符合条件,
综上所述,.
(2)由(1)及不等式,有,
可得,
解得或.
故所求解集为.
23.(25-26高三上·上海静安·月考)试用函数观点解不等式,则该不等式的解集为______.
【答案】
【分析】由题意,原不等式等价于,令函数,判断函数单调性,通过单调性即可求解.
【详解】根据题意,不等式等价于,
令函数,定义域为,即解不等式,
因为为定义域内的增函数,为定义域内的增函数,
所以在定义域内单调递增,且,
所以对应不等式即为,从而得,
所以不等式的解集为.
故答案为:
24.(25-26高三上·辽宁·月考)已知幂函数的图象关于原点对称,若,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】由幂函数和奇偶性求得,再结合单调性即可求解.
【详解】由题意,,解得或,所以或,
又的图象关于原点对称,奇函数,
所以,
所以,在单调递减,
因为,
当时,恒成立,
当时,由可得,
综上的取值范围是
故答案为:
考点五 利用幂函数比较大小
25.(2026·重庆北碚·模拟预测)设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】找中间量、合理构造函数后,利用指数函数、幂函数的单调性求解
【详解】构造指数函数,底数,所以单调递减,即;
,即.
26.(25-26高三上·浙江杭州·开学)已知,那么( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用指数函数单调性判断的范围,再结合指数函数和幂函数单调性比较大小关系即可.
【详解】指数函数,底数,因此是上的减函数,
原不等式可改写为:,
根据减函数性质:函数值越小,对应指数越大,得:.
指数函数,底数,因此是减函数,
因为,所以.
幂函数,指数,因此在上是增函数.
因为,所以
所以
27.(25-26高三下·湖北随州·月考)设,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.b>c>a
【答案】B
【详解】,由幂函数在上单调递增,得,即;由指数函数在上是单调递减,得,即;
.
28.(2026·天津·一模)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】,,,
因为函数在上单调递增,
则,则,则,则B正确.
29.(25-26高三下·安徽·月考)已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】适当构造函数,根据函数单调性比较大小即可.
【详解】构造函数,求导得,
当时,单调递增,因此,即.
令,得,即.
,对同时取次方得 ,
.
因为幂函数在单调递增,,,故.
综上.
考点六 利用二次函数单调性求参
30.(25-26高二下·四川凉山·开学)若函数的单调递增区间是,则__________.
【答案】2
【详解】因为函数的对称轴为,则其单调递增区间为,
依题意可得,解得.
31.(2026高二下·福建·学业考试)已知函数在区间是减函数,则实数a的取值范围是________
【答案】
【详解】的对称轴为,开口向上,递减区间为.
所以,所以.
32.(2026·甘肃金昌·三模)已知,,若函数在上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据分段函数在两段函数上分别单调递减及分界处函数值大小,列出不等式求解即可.
【详解】由在上单调递减知;
由在上单调递减知:
当,即满足题意;
当,,所以,
由在上单调递减,得,所以,
综上,a的取值范围是.
33.(24-25高三上·四川宜宾·开学)若函数是上的单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数在上单调,且开口向下,在区间上不可能单调递减,
函数在上不可能单调递减,故在上单调递增,
,解得,
的取值范围是.
考点七 利用二次函数的最值求参数
34.(2026·辽宁抚顺·二模)已知是定义在上的奇函数,且当时,,若在上恒成立,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性以及二次函数的单调性求解即可.
【详解】因为是定义在上的奇函数,所以由在上恒成立,可得在上恒成立.
若,即,则在上单调递增,则,得.
若,即,则,化简得,得.
若,即,则在上单调递减,则,得.
综上所述,a的取值范围为.
35.(2026·江西赣州·二模)已知函数在区间上的最大值为,在区间上的最大值为.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】对分情况①,②,③,④,⑤讨论,前四种情况都与矛盾,第五种情况可根据单调性求解.
【详解】设,易得在上递增,在上递减,且有两个零点和,
因可由保持轴上方部分并将轴下方部分沿轴翻折得到,
如上图,在上递减,在上递增,
在上递减,在上递增.
① 当时,在的最大值,
在的最大值为,矛盾;
② 当时,在的最大值,
在的最大值为,矛盾;
③ 当时,在的最大值,
在的最大值为,矛盾;
④ 当时,在的最大值,因,
在单调递增,最大值,,矛盾;
⑤ 当时,在的最大值,
,,由图可知,此时只需令 即可,
解得或,所以,
综上所述,的取值范围是.
36.(2026高三上·广东清远·专题练习)已知函数
(1)当时,求函数的最小值和最大值;
(2)若函数在上的最小值为2,求实数a的值.
【答案】(1)函数的最小值为,最大值为;
(2)
【分析】(1)根据函数在的单调性讨论求解即可;
(2)分,,三种情况讨论求解即可.
【详解】(1)当时,,
当时,函数在上单调递减,在上单调递增
所以,当时,函数取得最小值,
当时,函数取得最大值.
(2),开口向上,对称轴为,
所以,当时,在上单调递增,故,解得,满足;
当时,在上单调递减,在上单调递增,故,即,方程无解;
当时,在上单调递减,故,解得,不满足;
综上,当时,函数在上的最小值为2.
37.(25-26高三上·浙江·开学考试)已知函数,
(1)若不等式恒成立,求实数的值;
(2)若函数在区间上有两个零点,求实数的取值范围;
(3)若函数在区间上的值域为,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用一元二次不等式恒成立列出不等式求解.
(2)求出方程的两个根,再建立不等式组求解.
(3)按图象对称轴与区间的关系分段求出最小值,并建立不等式求解即可.
【详解】(1)函数为开口向上的二次函数,当恒成立时,,
即,所以.
(2)由(1)知,由,得,解得,,
由函数在区间上有两个零点,得,解得,
所以实数的取值范围.
(3)依题意,,即,则,而,又,
则,即,又,因此,
(ⅰ)当时,在区间上单调递增,则,
于是,解得,且或,因此;
(ⅱ),则,于是,
解得,因此,
所以实数的取值范围是.
38.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知函数的最小值为,则实数的值是( )
A. B. C. D.4
【答案】B
【分析】换元后将原函数化为关于新变量的二次函数,其图象开口向上,最小值在顶点处取得,为使顶点位于定义域内,需对称轴大于零,此时顶点函数值等于已知最小值,解方程求得参数值,并舍去使对称轴非正的值.
【详解】设,则,函数等价于函数.
令,则该函数的图象开口向上,对称轴为直线.
当,即时,在上单调递增,此时无最值,不满足题意;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
或(舍去).
所以实数的值是.
1.(2026·四川广安·模拟预测)“”是“为幂函数”的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由幂函数的定义求出的值,再由充分必要条件判断即可.
【详解】因为为幂函数,
所以,
解得:或,
所以“”是“为幂函数”的充分且不必要条件.
2.(25-26高三上·湖南长沙·开学)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】借助幂函数与对数函数单调性判断即可得.
【详解】因为幂函数在上单调递增,
所以,即,
又因为对数函数在上单调递减,
所以,即,所以.
3.(24-25高三上·北京·月考)下列函数中,是奇函数且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数和在上单调递增两个条件,逐个分析选项.
【详解】选项A,的定义域为,不关于原点对称,不具备奇偶性,错误;
选项B,,满足,是偶函数不是奇函数,错误;
选项C,,满足,是奇函数,但它在上单调递减,不符合要求,错误;
选项D,,满足,是奇函数;且由幂函数单调性可知,在上单调递增,正确.
4.(25-26高三上·浙江杭州·开学)幂函数的图象经过( ),且在第一象限内( )
A.第一、二象限 单调递减 B.第一、三象限 单调递减
C.第一、二象限 单调递增 D.第一、三象限 单调递增
【答案】C
【详解】幂函数的定义域为,由,得函数是偶函数,
其图象关于轴对称,又,则该函数图象在轴及上方,
而,则函数在上单调递增,
所以幂函数的图象经过第一、二象限,且在第一象限内单调递增.
5.(24-25高三上·全国·课后作业)关于幂函数的图象,下列说法正确的是( )
A.幂函数图象恒过原点
B.存在,使得幂函数图象过第四象限
C.存在,使得幂函数为非奇非偶函数
D.当时,幂函数图象恒在轴上方
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义和性质,对各个选项的正确性进行判断,从而得出结论.
【详解】若的图象不过原点,A错误;
对于幂函数,当时,恒成立,因此函数图象不过第四象限,B错误;
当时,的定义域为,且在上单调递增,为非奇非偶函数,C正确;
当时,的图象过第一、三象限,D错误.
故选:C.
6.(25-26高三上·山西长治·开学)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为函数为减函数,函数为增函数,
所以,所以.
7.(25-26高三上·山西朔州·开学)(多选)已知幂函数,则( )
A.当为奇函数时,
B.当为偶函数时,
C.当为奇函数时,在上单调递减
D.当为偶函数时,在上单调递减
【答案】ACD
【分析】根据幂函数定义计算可得或,再分别利用函数奇偶性定义、单调性定义对选项逐一判断即可得出结论.
【详解】由幂函数的定义可知,即,解得或,
当时,为奇函数,且在上单调递减,A,C正确;
当时,为偶函数,且在上单调递减,B错误,D正确.
故选:ACD.
8.(25-26高三上·陕西咸阳·开学)(多选)已知幂函数过点,则下列说法正确的是( )
A. B.是减函数
C.是奇函数 D.不等式的解集是
【答案】ACD
【分析】根据幂函数定义以及经过点的坐标可得,再由其单调性、奇偶性可判断B错误,C正确,由分式不等式可得D正确.
【详解】设幂函数,则,即,
即,A正确,
函数的定义域为,
则函数在定义域和上分别单调递减,但在整个定义域上并不单调递减,B错误,
函数的定义域关于原点对称,且,所以函数为奇函数,C正确,
不等式为,即,解得或,
即不等式的解集是,D正确.
故选:ACD
9.(25-26高三上·浙江杭州·月考)(多选)已知抛物线的一段图像如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据二次函数性质分析可知,,且,即可判断A;举反例判断B;结合不等式性质判断CD.
【详解】因为抛物线的图象开口向上,则,
且对称轴,则,
又因为抛物线的图象过点,,
则,可得,解得,故A正确;
例如,符合题意,但,故B错误.
因为,且,则,
所以,故CD正确;
10.(25-26高三上·河南·月考)(多选)已知函数,则( )
A.“”是“为偶函数”的充要条件
B.“在区间上单调递减”是“”的充要条件
C.“在区间上单调递增”是“”的必要不充分条件
D.“在区间上仅当时取最大值”是“”的充分不必要条件
【答案】AC
【分析】根据二次函数的对称性及偶函数性质及充要条件的概念可判断A;根据二次函数单调性与充分条件、必要条件的概念判断BC,根据二次函数的最值求得,然后利用充要条件的概念可判断D.
【详解】对于A,为偶函数,故选项A正确;
对于B,若在区间上单调递减,则,
反之,当时,,满足,但是在区间上先减后增,
故“在区间上单调递减”是“”的充分不必要条件,选项B错误;
对于C,若在区间上单调递增,则,
由得不到,由可推出,
故“在区间上单调递增”是“”的必要不充分条件,选项C正确;
对于D,因为在区间上仅当时取最大值,所以,
故“在区间上仅当时取最大值”是“”的充要条件,选项D错误.
故选:AC
11.(25-26高三上·四川南充·月考)(多选)已知二次函数的图象如图所示,下列结论正确的有( )
A.
B.
C.方程有两个不相等的实数根
D.方程的两根是,
【答案】ABD
【分析】根据图象,求出a,b,c的值,代入,可判断A、B的正误;代入方程,求出根,可判断C、D的正误.
【详解】由图象可得对称轴,则①,
最大值为4,所以②,
又与x轴交点为,所以③,
选项A:由①②③联立可得,所以,故A正确;
选项B:,故B正确;
选项C:,解得,故C错误;
选项D:,解得,,故D正确.
故选:ABD
12.(2026·湖南邵阳·三模)已知函数若存在最大值,则实数的最大值为___________.
【答案】
【详解】若存在最大值,根据一次函数的单调性可知,分类讨论,
当,时,的最大值为,
而在区间上为单调递增函数,则,解得,
故,
当,时,的最大值为,
而在区间上为单调递增函数,
则,即,解得,
故,
综上所述可得的取值范围为,故的最大值为.
13.(25-26高三上·湖南长沙·月考)已知幂函数的图象在上单调递减,则__________.
【答案】
【详解】因为函数是幂函数,所以,得,
当时,,函数图象在区间上单调递增,不满足条件,
当时,,函数图象在区间上单调递减,满足条件,
所以.
14.(25-26高三上·河北石家庄·开学考试)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为_________.
【答案】
【分析】分段函数的两段都是减函数,两端端点处函数值左边不小于右边,由此列不等式计算求解.
【详解】依题意,在上单调递减,
在上单调递减,两端端点处函数值左边不小于右边,
故,解得,
所以实数的取值范围为.
15.(25-26高三上·湖北咸宁·开学)已知幂函数
(1)求的值及函数的解析式;
(2)若为偶函数,方程有一正一负两个实根,求实数k的取值范围.
【答案】(1)或,或.
(2).
【详解】(1)因为函数为幂函数,所以,
解得或.
所以或.
(2)因为为偶函数,故,
又方程有一正一负两个实根,
即方程有一正一负两个实根,
设方程根为,则,解得.
所以实数k的取值范围为.
16.(25-26高三上·云南·开学考试)已知函数.
(1)证明:,,,;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)通过作差法结合幂函数性质证明;
(2)利用奇偶性与单调性解不等式.
【详解】(1)
,
因为且,根据均值不等式,
且,所以分子,分母,
故,即.
(2)函数的定义域为,关于原点对称,
因为,所以是奇函数,
又因为幂函数的指数,所以在上单调递减,根据奇函数的性质,在上也单调递减,
由得,
因为是奇函数,所以,则不等式变为,
由于在和上均单调递减,需分情况讨论:
当且时,即,由单调性得,解得,结合得;
当且时,即且,无解;
当与异号时:
且,即,此时,不等式不成立;
且,即,此时,不等式成立;
综上,不等式的解集为.
17.(25-26高三上·福建漳州·开学)已知幂函数的图象关于轴对称.
(1)求实数的值;
(2)若函数在区间上的最小值为,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或3
【分析】(1)根据幂函数的定义可知,解得,再根据图象关于轴对称可进一步确定的值;
(2)根据图象对称轴的位置求得最值,列方程即可求解.
【详解】(1)因为函数是幂函数,
所以,解得或.
当时,;当时,,
因为函数关于轴对称,所以函数是偶函数,即,
故.
(2)由(1)知,
因为在区间上的最小值为,所以
①当,即时,在区间上单调递增,
所以,解得,符合;
②当,即时,,解得,
又因为,所以;
③当,即时,在区间上单调递减,
所以,解得,不符合,舍去.
综上可得,的值为或3.
18.(25-26高三上·四川泸州·开学考试)已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)已知在上单调递增,求的取值范围;
(3)若,求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)当时,得到函数,结合一元二次不等式的解法,即可求解不等式的解集;
(2)结合二次函数的图象与性质,即可求解;
(3)根据二次函数的图象与性质,即可求解.
【详解】(1)当时,函数,
不等式,即,解得或,
即不等式的解集为.
(2)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.
(3)由函数,可得的图象开口向上,且对称轴为,
当时,函数在递减,在上递增,
所以最小值为,又因为区间端点比距离对称轴更远,故函数在处取最大值,
在上的值域为.
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