内容正文:
2.4 二次函数与幂函数
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三年模拟
考点1 二次函数
1.★(2026届四川内江六中入学考,2)“a=2”是“函数f(x)=x2+2ax-2在区间(-∞,-2]上单
调递减”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
A
解析 若f(x)=x2+2ax-2=(x+a)2-a2-2在区间(-∞,-2]上单调递减,则-a≥-2,即a≤2,
因此“a=2”是“函数f(x)=x2+2ax-2在区间(-∞,-2]上单调递减”的充分不必要条件.故
选A.
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2.★★(2026届安徽A10联盟调研,6)已知函数f(x)= 若f(x)存在最小值,则
正数c的最大值为 ( )
A.1 B.2
C. D.4
D
解析 当-3<x<0时,由二次函数的图象与性质知-1≤ f(x)<3.
若f(x)存在最小值,则- ≥-1,解得0<c≤4,则c的最大值为4.故选D.
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3.★★(2026届山东省实验中学开学考,3)二次函数f(x)的图象过点(-1,0),且对任意实数x
都有4x-12≤f(x)≤2x2-8x+6,则f(x)= ( )
A.x2+2x+1 B.x2-4x-5
C.x2-2x-3 D.6x+6
C
解析 当x=3时,4x-12=12-12=0,2x2-8x+6=18-24+6=0,
因此有0≤f(3)≤0,则f(x)的图象过点(3,0),且在(3,0)处的切线为y=4x-12,
则可设f(x)=a(x+1)(x-3)=ax2-2ax-3a(a≠0),
f'(x)=2ax-2a,有f'(3)=6a-2a=4a=4,因此a=1,则f(x)=x2-2x-3,
此时f(x)-4x+12=x2-6x+9=(x-3)2≥0, f(x)-2x2+8x-6=-x2+6x-9=-(x-3)2≤0,符合要求.故选C.
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4.★★(2026届北京丰台期中,7)当x∈[0,2]时,函数f(x)=ax2+4(a-1)x-3(a>0)在x=2处取得
最大值,则a的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.[1,+∞)
C
解析 当a>0时, f(x)的图象开口向上,其对称轴为直线x= -2.
由题意知: ⇒ ⇒ 解得a≥ .故选C.
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5.★★★(2026届安徽江南十校联考,7)已知a≠0,则“a≤2b”是“函数f(x)=ax2+4bx-3
在(-1,+∞)上是单调函数”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
D
解析 由f(x)=ax2+4bx-3在(-1,+∞)上是单调函数得,- ≤-1,所以 ≥1,
当a>0时,得a≤2b;当a<0时,得a≥2b,
从而“a≤2b”是“函数f(x)=ax2+4bx-3在(-1,+∞)上是单调函数”的既不充分也不必要
条件.故选D.
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6.★★★(2026届湖北黄石月考,6)已知a<-1,当x∈[0,-a-1]时, f(x)=x2+ax的最小值是- ,则
a= ( )
A.-2 B.-
C.- D.-
D
解析 当-(a+1)<- ,即-2<a<-1时, f(x)在[0,-a-1]上单调递减,
则f(-a-1)=(-a-1)2+a(-a-1)=a+1=- ,解得a=- ,符合题意;
当-(a+1)≥- ,即a≤-2时, f =- =- ,解得a=±1,不合题意,舍去.因此a=- .故选D.
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7.★★★(2026届福建宁德开学考,6)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的顶点
在第一象限,且经过A(-1,0),B(0,1)两个点.给出下列说法:①abc<0;②-1<a<0;③0<b<1;
④0<a+b+c<2.其中正确的是 ( )
A.①② B.①③④ C.①②④ D.①②③④
D
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解析 由题图可知二次函数图象开口向下,则a<0,
图象与y轴交点为(0,1),所以c=1>0,
顶点在第一象限,对称轴x=- >0,又a<0,所以b>0,所以abc<0,①中说法正确;
因为图象经过(-1,0),(0,1)两个点,所以 解得b=a+1,因为a<0,b>0,所以-1<a<0,
②中说法正确;
由-1<a<0得0<a+1<1,即0<b<1,③中说法正确;
因为图象顶点在第一象限,且经过点(-1,0),所以由二次函数图象的对称性可知,其与x轴
的另一个交点的横坐标在(1,+∞)上,所以当x=1时,a+b+c>0,
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又-1<a<0,0<b<1,c=1,所以0<a+b+c<2,④中说法正确.
综上,①②③④都正确.故选D.
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8.★★(2026届江苏连云港联考,12)写出一个过点(1,1),且在(-1,+∞)上单调的二次函数:
___________________________.
f(x)=x2+2x-2(答案不唯一)
解析 由二次函数的图象过点(1,1)设f(x)=a(x-1)(x-m)+1,【答案不唯一,取定a值(a≠0),
由单调性求m的范围即可】不妨取a=1,则f(x)=x2-(m+1)x+m+1,再由f(x)在(-1,+∞)上单
调,得 ≤-1,即m≤-3.
取m=-3,则f(x)=x2+2x-2.
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9.★★(2026届广东深圳中学检测,12)已知函数f(x)= 若当x∈[a,b]时,1≤
f(x)≤3,则b-a的最大值是___________.
3+
解析 当x≤1时,由1≤f(x)≤3可得1≤-x2+2≤3,所以-1≤x≤1,
当x>1时,由1≤f(x)≤3可得1≤x+ -1≤3,所以1<x≤2+ ,
所以-1≤x≤2+ ,所以[a,b]⊆[-1,2+ ],所以b-a的最大值为3+ .
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10.★★(2026届安徽怀远一中月考,19)已知函数y=2ax-x2,x∈[-1,1].
(1)当a=1时,求函数的最值;
(2)求y=2ax-x2,x∈[-1,1]的最小值g(a).
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解析 (1)当a=1时,y=2x-x2图象的开口向下,对称轴为直线x=1,
∴y=2x-x2在[-1,1]上单调递增,
∴ymin=-3,ymax=1,
因此函数的最小值为-3,最大值为1.
(2)函数图象的对称轴为直线x=a,开口向下,
【方法技巧:开口向下的抛物线,离对称轴越远函数值越小】
①当1-a≥a-(-1),即a≤0时,ymin=2a-1;
②当1-a<a-(-1),即a>0时,ymin=-2a-1.
综上,g(a)=
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三年模拟
考点2 幂函数
1.★(2026届湖北鄂东南教育联盟期中,3)已知幂函数f(x)=xm-1+m2-m的图象与坐标轴无
公共点,则m=( )
A.0 B.1 C.0或-1 D.0或1
D
解析 由题意得 ⇒m=0或1.故选D.
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2.★(2026届重庆巴蜀中学月考,3)“ > ”是“a>b”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
C
解析 由y= 是R上的增函数,得 > ⇔a>b.
故“ > ”是“a>b”的充要条件.故选C.
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3.★★(2026届上海同济大学附中月考,14)幂函数y= 的图象是 ( )
A
解析 因为幂函数y= 的定义域为R,
而选项B中的图象对应的函数的定义域为{x|x≠0},所以B不符合;
因为幂函数y= 为偶函数,而D中的图象关于原点对称,所以D不符合;
y= = ,由0< <1知,y= 在第一象限内的图象增加得越来越慢,所以A符合,C不符
合.故选A.
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4.★★★(2025届江苏宿迁中学质检,8)已知函数f(x)=x2+ -3,g(x)=kx+2,若对任意的x1∈
[-1,2],总存在x2∈[1, ],使得g(x1)>f(x2),则实数k的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.以上都不对
A
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解析 ∵对任意的x1∈[-1,2],总存在x2∈[1, ],使得g(x1)>f(x2),
∴g(x)min>f(x)min,【不等式恒成立与有解问题转化为函数的最大(小)值问题】
∵f(x)=x2+ -3≥2 -3=4-3=1,当且仅当x= 时取等号,
∴f(x)min=1.
当k>0时,g(x)=kx+2在[-1,2]上单调递增,∴g(x)min=g(-1)=2-k,∴2-k>1,解得0<k<1;
当k<0时,g(x)=kx+2在[-1,2]上单调递减,∴g(x)min=g(2)=2k+2,∴2k+2>1,解得- <k<0,
当k=0时,g(x)=2,2>1成立.
综上所述,k的取值范围为 .
故选A.
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5.★★(多选)(2026届安徽江南十校综合素质检测,9)已知函数f(x)=(m2-2m-2)xm是幂函数,
则 ( )
A.f(1)=1 B.m2-2m=3
C.m2-2m=-1 D.f(x)是奇函数
ABD
解析 由题意知m2-2m-2=1,所以f(1)=1,m2-2m=3,解得m=-1或3, f(x)=x-1或f(x)=x3,故f(x)是
奇函数,所以ABD正确,C错误.故选ABD.
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6.★★(多选)(2025届山东滨州一中月考,10)下列命题正确的是 ( )
A.y=x0的图象是一条直线
B.幂函数的图象都经过点(1,1)
C.函数f(x)=xa的图象过点(4,2),若x>1,则f(x)>1
D.幂函数的图象不可能出现在第四象限
BCD
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解析 对于A,因为y=x0(x≠0),所以点(0,1)不在y=x0的图象上,故y=x0的图象不是一条直
线,故A错误;
对于B,幂函数的图象都经过点(1,1),故B正确;
对于C,因为函数f(x)=xa的图象过点(4,2),所以2=4a,解得a= ,所以f(x)= ,若x>1,则f(x)>1,
故C正确;
对于D,幂函数的图象不可能出现在第四象限,故D正确.故选BCD.
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7.★★★(多选)(2026届广东部分学校联考,9)已知幂函数f(x)=ea-2xa+1,则 ( )
A.a=3
B. f(x)为奇函数
C.方程f(x)=x有3个不相等的实根
D. f(1.1)>f(-0.8)>f(a)
BC
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解析 对于A,因为f(x)=ea-2xa+1是幂函数,所以ea-2=1,解得a=2,因此A错误;
对于B,由A得f(x)=x3,其定义域为R,且f(-x)=-x3=-f(x),
所以f(x)为奇函数,因此B正确;
对于C,由f(x)=x,可得x3=x,即x3-x=0,解得x=0或x=±1,则方程f(x)=x有3个不相等的实根,因
此C正确;
对于D,因为f(x)=x3,所以f'(x)=3x2≥0,则f(x)在R上单调递增,由A得a=2,则f(a)=f(2),又2>1.
1>-0.8,所以f(2)>f(1.1)>f(-0.8),因此D错误.故选BC.
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8.★★(2026届江苏兴化中学摸底考,13)若幂函数f(x)=(m2-m-1)x2m-3在(0,+∞)上单调递增,
则实数m的值为_________.
2
解析 因为函数f(x)=(m2-m-1)x2m-3是幂函数,所以m2-m-1=1,即m2-m-2=0,解得m=-1或m=2,
又f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以m=2.
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9.★★★(2026届山东省实验中学二诊,13)已知幂函数f(x)=(6m2+m-4)x2m-1是奇函数,则不
等式f(a+2)<f(4-2a)的解集为_________________.
(-∞,-2)∪
解析 由题意知6m2+m-4=1,得(6m-5)(m+1)=0,解得m= 或m=-1,
当m= 时, f(x)= 为偶函数,不符合题意;
当m=-1时, f(x)=x-3为奇函数,符合题意.其大致图象如图所示,
由图象知,当x>0时, f(x)>0且f(x)单调递减;当x<0时, f(x)<0且f(x)单调递减.
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由图象知,当x>0时, f(x)>0且f(x)单调递减;当x<0时, f(x)<0且f(x)单调递减.
当 即-2<a<2时,
由f(a+2)<f(4-2a),得a+2>4-2a,解得a> ,此时 <a<2;
当 时,a不存在;
当 即a>2时,根据f(a+2)>0, f(4-2a)<0,得f(a+2)<f(4-2a)不成立,此时a不存在;
当 即a<-2时, f(a+2)<0, f(4-2a)>0,此时f(a+2)<f(4-2a)恒成立,所以a<-2.
综上,不等式f(a+2)<f(4-2a)的解集为(-∞,-2)∪ .
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10.★★★(创新考法)(2025届山东临沂期中,13)已知函数f(x)的定义域为D,写出一个
同时具有下列性质①②③的函数:____________________________________.
对任意x1,x2∈D,x1≠x2:
①若x1<x2,则f(x1)<f(x2);
②f(x1x2)=f(x1)f(x2);
③f > .
f(x)= (答案不唯一, f(x)= ,n∈N*均可)
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解析 由②f(x1x2)=f(x1)f(x2),可选函数f(x)为幂函数,设f(x)=xα,由①知, f(x)在定义域内单
调递增,因此α>0,由③知,函数f(x)的图象只能经过第一象限.
取函数f(x)= ,其定义域为[0,+∞),且f(x)在[0,+∞)上单调递增,满足①;
f(x1x2)= = · =f(x1)·f(x2),满足②;
f =
=
> ,满足③.
故答案为f(x)= .(答案不唯一, f(x)= ,n∈N*均可)
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11.★★★(2026届山东日照校际联考,16)已知幂函数f(x)=(m2+m-5)xm(m∈R)是定义在R
上的偶函数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈ 时,函数g(x)=f(log3x)-2log3[f(x)]+a有两个不同的零点,求实数a的取值范
围.
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解析 (1)由f(x)=(m2+m-5)xm(m∈R)是幂函数,得m2+m-5=1,
解得m=-3或m=2.
当m=-3时, f(x)=x-3,其定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),不符合题意;
当m=2时, f(x)=x2,定义域为R,且f(x)为偶函数,符合题意,
所以函数f(x)的解析式为f(x)=x2.
(2)由(1)知f(x)=x2,则g(x)=(log3x)2-2log3x2+a=(log3x)2-4log3x+a,x∈ ,
函数g(x)有两个不同的零点,即y=(log3x)2-4log3x的图象与直线y=-a在x∈ 上有两个
不同的交点,
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令log3x=t,t∈[-1,3],
令m(t)=t2-4t=(t-2)2-4,
当t∈[-1,2]时,函数m(t)单调递减,当t∈(2,3]时,函数m(t)单调递增,
m(2)=-4,m(-1)=5,m(3)=-3,
故要使得y=(log3x)2-4log3x的图象与直线y=-a在x∈ 上有两个不同的交点,需满足-4
<-a≤-3,即3≤a<4.
故实数a的取值范围是[3,4).
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