内容正文:
专题2.5 幂函数与二次函数(举一反三复习讲义)
【全国通用】
考点要求
(1)了解幂函数的定义,掌握幂函数的图象与性质
(2)熟练掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性与最值等)
高考真题统计
考点
2024年
2025年
2026年
幂函数与二次函数
天津卷:第2题,5分
上海卷(春考):第14题,4分
上海卷(春考):第15题,5分
命题规律分析
1、幂函数与二次函数
幂函数与二次函数是常见的重要函数,在历年的高考中都占据着重要的地位,是高考常考的热点内容,从近三年的高考情况来看,幂函数较少单独考查,常与指、对数函数结合考查,考查内容包括比较幂值的大小、解不等式等,主要出现在选择题、填空题中,难度较易;二次函数常与其他知识相结合,考查二次函数的图象与性质。
考点1
幂函数与二次函数
知识点1 幂函数的解题技巧
1.幂函数的解析式
幂函数的形式是y=xα(α∈R),其中只有一个参数α,因此只需一个条件即可确定其解析式.
2.幂函数的图象与性质
在区间(0,1)上,幂函数中指数越大,函数图象越靠近x轴(简记为“指大图低”),在区间(1,+∞)上,幂函数中指数越大,函数图象越远离x轴.
3.比较幂值的大小
在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较,准确掌握各个幂函数的图象和性质是解题的关键.
知识点2 二次函数的解题技巧
1.二次函数解析式的求法
(1)一般式法:已知三点坐标,选用一般式.
(2)顶点式法:已知顶点坐标、对称轴或最大(小)值,选用顶点式.
(3)零点式法:已知与x轴两交点坐标,选用零点式.
2.二次函数的图象问题
(1)研究二次函数图象应从“三点一线一开口”进行分析,“三点”中有一个点是顶点,另两个点是图象上关于对称轴对称的两个点,常取与x轴的交点;“一线”是指对称轴这条直线;“一开口”是指抛物线的开口方向.
(2)求解与二次函数有关的不等式问题,可借助二次函数的图象特征,分析不等关系成立的条件.
3.二次函数的单调性与最值
闭区间上二次函数最值问题的解法:抓住“三点一轴”数形结合,三点是指区间两个端点和中点,一轴指的是对称轴,结合图象,根据函数的单调性及分类讨论的思想求解.
4.二次函数的恒成立问题
不等式恒成立求参数范围,一般有两个解题思路:一是分离参数;二是不分离参数,直接借助于函数图象求最值.这两个思路,最后都是转化为求函数的最值问题.
【题型1 比较幂值的大小】
【例1】(2026·湖南·一模)若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用对数函数、幂函数单调性,结合中间值法可得出、、的大小关系.
【解答过程】因为函数在上为增函数,所以,即,
因为,,
函数在上为增函数,所以,即,
故.
故选:C.
【变式1-1】(2026·四川绵阳·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】对于对数函数和指数函数的值比较大小,通常可以利用函数的单调性以及中间值来进行判断.
【解答过程】因为,
又因为对数函数在上单调递增,且,
所以,即.
,,由于,,且函数在上单调递增,
所以,即.
综合以上两个比较结果,可得.
故选:A.
【变式1-2】(2026·北京朝阳·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据对数函数的单调性及幂函数的单调性比较大小即可.
【解答过程】,
又在上为增函数,
所以,
综上,,
故选:D.
【变式1-3】(2026·辽宁·模拟预测)已知函数为幂函数,若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】由幂函数的定义得的值,得,根据对数函数的单调性性质及换底公式得到,再利用幂函数单调性比较大小得到即可.
【解答过程】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.
【题型2 幂函数图象的判断及应用】
【例2】(25-26高一上·上海嘉定·期中)图中为三个幂函数在第一象限内的图象,则解析式中指数的值依次可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据给定的图象,结合幂函数的性质判断即得.
【解答过程】令图象为的幂函数分别为,
观察图象知,曲线在第一象限内从左到右下降,对应函数在上单调递减,则;
曲线在第一象限内从左到右都上升,对应函数在上都单调递增,
而在时,曲线在直线上方,曲线在直线下方,则,
因此.
故选:D.
【变式2-1】(25-26高一上·四川泸州·期末)已知函数过定点P,幂函数的图象经过点P,则该幂函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据对数型函数恒过定点求出,代入幂函数解析式得,进而可得图象.
【解答过程】因为,当时,,所以过定点,
设幂函数,幂函数的图象经过点P,代入,即,解得,
所以幂函数为,定义域,结合定义域和图象,可知C正确,
故选:C.
【变式2-2】(2026·河南驻马店·模拟预测)已知幂函数的图象与坐标轴无公共点,则( )
A.-2 B.1 C.-2或1 D.-1或2
【答案】A
【解题思路】本题可先根据幂函数的定义求出的可能值,再结合幂函数图象与坐标轴无公共点的条件确定的值.
【解答过程】因为为幂函数,所以,
即,解得或.
当时,,其定义域为,图象与坐标轴无公共点,符合题意;
当时,,其图象与坐标轴有公共点,不合题意.
综上,.
故选:A.
【变式2-3】(25-26高一上·上海松江·期中)已知为非零实数,则在同一坐标系内,幂函数和一次函数的图像关系可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】根据幂函数和一次函数的图像特征,对四个选项一一判断.
【解答过程】对于A:由幂函数的性质可以判断出,而由一次函数经过一、三象限可以判断出.矛盾.故A错误;
对于B:由幂函数的性质可以判断出,而由一次函数经过二、四象限可以判断出,矛盾.故B错误;
对于C:由幂函数的性质可以判断出,而由一次函数经过二、三、四象限可以判断出,且,矛盾.故C错误;
对于D:由幂函数的性质可以判断出,而由一次函数经过一、三、四象限可以判断出,可以同时成立,故D正确.
故选:D.
【题型3 幂函数的图象和性质】
【例3】(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
【解题思路】根据幂函数的定义及单调性即可求解.
【解答过程】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.
故选:C.
【变式3-1】(2026·海南海口·模拟预测)下列函数中,图象关于原点对称且在单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据幂函数的对称性及单调性逐项判断,即可求解.
【解答过程】A选项,函数图象关于原点对称且在单调递减,A错误;
B选项,函数图象不关于原点对称,在单调递增,B错误;
C选项,函数图象不关于原点对称,在单调递增,C错误;
D选项,函数图象关于原点对称,在单调递增,D正确.
故选:D.
【变式3-2】(2026·四川·二模)“”是“是幂函数且在上单调递减”( )
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
【答案】A
【解题思路】利用充分条件和必要条件的定义及幂函数的定义和性质求解.
【解答过程】充分性分析:,,
是幂函数且在上单调递减,故充分性成立;
必要性分析:是幂函数,,
,,或,
当时,在上单调递减,符合题意;
当时,在上单调递减,符合题意;
综上可知,是幂函数且在上单调递减,
则或,故必要性不成立,
故“”是“是幂函数且在上单调递减”的充分不必要条件.
故选:A.
【变式3-3】(2026·江苏泰州·模拟预测)已知函数是幂函数,对任意,,且,满足.若,且的值为负数,则下列结论中一定不成立的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解题思路】根据幂函数定义求出,根据函数解析式逐个判断即可.
【解答过程】因为函数是幂函数,
则,
解得或,
因为对任意,,且,满足,
所以在上单调递增,
时,,在上单调递减,故舍,
所以时,,
对于A,取时,,可能成立;
对于B,取时,,可能成立;
对于C,取时,,可能成立;
对于D,因为,则,则,
由单调性可知,故,与矛盾,一定不成立.
故选:D.
【题型4 求二次函数的解析式】
【例4】(25-26高一上·福建福州·期中)若函数是二次函数,满足,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用待定系数法,由题意建立方程组,可得答案.
【解答过程】设(),由,则,
由,则,
整理可得,则,解得,
所以.
故选:B.
【变式4-1】(2026·广东·模拟预测)若函数与表示同一个函数,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】A
【解题思路】利用二次函数的两点式得出相应方程的根,再由函数相同计算参数即可.
【解答过程】注意到方程有两个解,方程的其中一个解为0,故只可能,所以,故,
故选:A.
【变式4-2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知为二次函数且,,则___________.
【答案】
【解题思路】根据条件设二次函数为,代入条件求解即可.
【解答过程】设,
,
,
.
又,
.
故答案为:.
【变式4-3】(25-26高一上·全国·期末)已知是二次函数,且,,,则的解析式为_________.
【答案】
【解题思路】设,结合题设条件可得关于参数的方程组,求出其解后可得函数解析式.
【解答过程】设,
根据题意得,解得,
所以 .
故答案为:.
【题型5 二次函数的图象】
【例5】(25-26高一上·安徽马鞍山·期末)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】分析函数性质,结合二次函数图象特征判断即可.
【解答过程】当时,,其图象是抛物线在轴及右侧部分,排除BC;
当时,,则恒成立,其图象在轴下方,排除D,选项A符合题意.
故选:A.
【变式5-1】(2026·河南·二模)已知是减函数,则函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】由已知可得,当时根据函数解析式可得函数的图象,即可求解.
【解答过程】因为是减函数,且是增函数,
所以,
因为,
又当时,,
所以函数的图象是对称轴为直线,顶点为,开口向上的抛物线的一部分,只有选项B符合题意.
故选:B.
【变式5-2】(25-26高一上·广东揭阳·开学考试)如图,已知二次函数的图象顶点在第一象限,且经过、两个点.则下列说法正确的是:( )
①;②;③;④.
A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【解题思路】根据图象结合一元二次函数的性质逐项判断即可.
【解答过程】由图象可知,二次函数图象开口向下,则,图象与轴交点为,所以,顶点在第一象限,对称轴,
又,所以,所以,①说法正确;
因为图象经过、两个点,所以,
解得,因为,,所以,②说法正确;
由得,即,③说法正确;
因为图象顶点在第一象限,且经过,由二次函数的对称性可知与轴另一个交点的横坐标在上,
所以当时,,又,,,
所以,即,④说法正确.
故选:D.
【变式5-3】(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)已知函数,且的图象如图所示.则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】由指数函数的单调性以及判断的范围,即可得解.
【解答过程】由的图象可知,
由知,
所以函数的两个零点分别在和上,且开口向上.
故选:C.
【题型6 二次函数的单调性与最值】
【例6】(2026·广东揭阳·二模)已知函数在上不单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据给定条件,利用二次函数的单调性列出不等式求解即得.
【解答过程】函数的图象对称轴为,依题意,,得,
所以的取值范围为.
故选:C.
【变式6-1】(25-26高一上·福建莆田·期中)已知函数在闭区间上有最大值为3,最小值为,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据二次函数的对称性和最值,即可求解.
【解答过程】,函数的对称轴为,
且,
函数在闭区间上有最大值为3,最小值为,
则.
故选:B.
【变式6-2】(2026·河南南阳·模拟预测)已知是在R上的增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】结合二次函数的单调性,利用分段函数单调性列不等式求解即可.
【解答过程】因为函数是在R上的增函数,
所以,即,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:D.
【变式6-3】(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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
故选:A.
【题型7 二次函数的恒成立问题】
【例7】(25-26高二下·重庆·期末)已知函数,,若对,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用换元法,令,求出的范围,然后由函数单调性求解最大值与最小值,解不等式即可.
【解答过程】
如图所示,的对称轴为,在上单调递减,在上单调递增;
并且,,;
因为,令,则;
不等式恒成立等价于在恒成立;
当,单调递减;当,单调递增,显然满足条件,
故有,即,解得;
且有,,即,
则,解得;
,则,
解得,故;
综上,由,;
故选:B.
【变式7-1】(25-26高一上·江西抚州·期末)设函数的定义域为,且,当时,,若对于,都有恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】由和当时可以逐次推出,,上的解析式,根据每个区间上的函数最小值的规律,应求时,函数值等于时的自变量的值,得到满足的的范围,即得t的取值范围.
【解答过程】当时,,;
因,即x每增大,对应的纵坐标都变原来的倍.
当时,,故,
则,;
当时,,故,
则,;
当时,,故,
则,.
当时,由,可得,解得或,
如下图所示:
由图可知,当时,恒成立,故实数的取值范围是.
故选:A.
【变式7-2】(25-26高一下·海南海口·期末)已知函数,若当时,恒成立,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【解题思路】根据条件,利用二次函数的性质,即可求解.
【解答过程】因为函数恒过定点,对称轴为,开口向上,
又当时,恒成立,则或,
整理得到或,
解得或或,所以,
故答案为:.
【变式7-3】(25-26高二上·上海·期中)设,对任意,恒成立,则实数的取值范围是___________.
【答案】或
【解题思路】利用不等式恒成立,分离变量,构造函数,利用二次函数的性质求解最值即可.
【解答过程】由可得在上恒成立,
整理得在上恒成立,
所以,
令,
因为,所以,
所以当时,函数得最大值,所以,解得或.
故答案为:或.
一、单选题
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
【解题思路】由幂函数的定义求出的值,再由充分必要条件判断即可.
【解答过程】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.
故选:C.
2.(2026·河南信阳·模拟预测)已知在区间上不单调,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先求函数的对称轴,要使函数在区间上不单调,则必有对称轴在区间内,列出不等式即可.
【解答过程】由已知,函数的对称轴为,
又因为函数在区间上不单调,
则必有,即.
故选:C.
3.(2026·四川广安·模拟预测)若幂函数是奇函数,且在上单调递减,则的值可以是( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【解题思路】根据幂函数的图像性质,运用排除法即可求解.
【解答过程】因为幂函数在上单调递减,所以,故排除B、D项;
又因为幂函数是奇函数,而幂函数是偶函数,排除A项,
所以若幂函数是奇函数,且在上单调递减,则的值可以是.
故选:C.
4.(25-26高一上·重庆·期末)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
【解题思路】根据给定条件,按是否为0分类,利用二次函数单调性列式求解.
【解答过程】当时,在上单调递增,符合题意,则;
当时,由函数在上是增函数,得且,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:D.
5.(2026·宁夏银川·一模)如果点在函数的图象上,都有点在函数的图象上,则( )
A.17 B.5 C.3 D.2
【答案】D
【解题思路】求出函数的解析式,代入可得.
【解答过程】设点在函数的图象上,则点在函数的图象上,
所以,即,所以.
故选:D.
6.(2026·北京·三模)已知幂函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.是奇函数 D.的值域为
【答案】D
【解题思路】根据分数指数幂的运算规则、函数奇偶性定义、幂函数的单调性与值域,逐一判断各选项正误
【解答过程】对于A选项:由分数指数幂的运算得,而,二者不相等,故A错误;
对于B选项:由是偶函数得,又幂函数在上单调递增,
且,故,即,B错误;
对于C选项:的定义域为,对任意,有,
故是偶函数,C错误;
对于D选项: 对任意,,因此,值域为,D正确.
故选:D.
7.(2026·四川·模拟预测)已知一元二次函数的定义域为,若,,且该二次函数的图象经过、不同两点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】分析可知的图象关于直线对称,设,其中,结合已知条件得出,,由题意得出,将两个等式作差可得出关于的不等式,即可求出实数的取值范围.
【解答过程】因为一元二次函数的定义域为,且,
所以函数的图象关于直线对称,设,其中,
由可得,故,根据题意得出
因为函数的图象经过、不同两点,
则,且有,
上述两个等式作差得,
因为,故,即,
可得或,解得或,
综上所述,实数的取值范围是.
故选:D.
8.(2026·云南·模拟预测)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
【解题思路】根据函数的奇偶性以及二次函数的单调性求解即可.
【解答过程】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.
故选:D.
二、多选题
9.(2026·新疆喀什·模拟预测)下列关于幂函数的论述正确的是( )
A.若,则幂函数的图象是一条直线
B.若两个幂函数的图象至少有三个公共点,则这两个函数一定相同
C.若幂函数为奇函数,则图象一定经过点
D.幂函数的图象一定经过点,且一定不经过点
【答案】CD
【解题思路】利用幂函数的图象、性质逐一判断即可.
【解答过程】对于A,当时,幂函数的定义域为,其图象是直线除去点,故A错误;
对于B,幂函数的图象有三个公共点,这两个函数不相同,B错误;
对于C,幂函数图象一定过点,当该幂函数是奇函数时,其图象关于原点对称,
则该幂函数图象必过点,C正确;
对于D,幂函数的图象一定经过点,且一定不经过点,D正确.
故选:CD.
10.(25-26高一上·浙江杭州·阶段检测)已知抛物线的一段图像如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解题思路】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.
【解答过程】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;
故选:ACD.
11.(25-26高一上·新疆阿克苏·期末)已知二次函数(、、为常数,且)的部分图象如图所示,则下列判断正确的是( )
A.
B.
C.关于的二次函数有个零点
D.关于的一元二次不等式的解集为
【答案】ABD
【解题思路】利用韦达定理可得出,,且有,可判断AB选项;利用图象可判断CD选项.
【解答过程】对于AB选项,二次函数的图象交轴于点、,
所以方程的两根分别为、,
由韦达定理可得,,故,,
又因为该二次函数的图象开口向上,故,所以,A对,B对;
对于C选项,由图象可知,关于的二次函数有且只有个零点,C错;
对于D选项,由图可知,关于的一元二次不等式的解集为,D对.
故选:ABD.
三、填空题
12.(2026·上海浦东新·三模)若幂函数的图象经过点,则实数的值为__________.
【答案】
【解题思路】将已知点坐标代入幂函数解析式,即可求解参数.
【解答过程】由题意,
在中,图象经过点,
∴,
解得:.
故答案为:.
13.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知幂函数为偶函数,则___________.
【答案】9
【解题思路】由幂函数和偶函数的性质求得,结合对数的运算法则即可求解.
【解答过程】由题意得,解得或,
又为偶函数,所以,所以.
故答案为:.
14.(2026·广东广州·一模)已知函数为奇函数,当时,(),若在上单调递增,则的取值范围是___________.
【答案】
【解题思路】根据条件,利用函数的对称性,得在区间上单调递增,再由二次函数的性质,即可求解.
【解答过程】因为函数为奇函数,所以关于点中心对称,
又在上单调递增,则在区间上也单调递增,
又当时,(),对称轴为,
当时, 的图象开口向下,且,此时在区间上单调递减,不合题意,
所以,解得,所以实数的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题
15.(25-26高三上·河南南阳·期中)已知函数.
(1)求的解析式;
(2)设函数,若在上的最小值是1,求的取值集合.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用换元法求解析式;
(2)分、和三种情况讨论最值,列不等式求解即可.
【解答过程】(1)设,则,
从而,故.
(2)由(1)可知,则.
当,即时,在上单调递增,
则,解得;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
则,解得(舍去);
当,即时,在上单调递减,
则,则.
综上,的取值集合是.
16.(25-26高一上·福建漳州·期末)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
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
17.(2026·海南儋州·模拟预测)已知函数为定义在上的偶函数,且,.
(1)若,求函数解析式;
(2)求函数在的最小值;
(3)若函数在有两个不同的零点,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)根据偶函数的性质即可求出解析式.
(2)根据二次函数的单调性及对称轴,分情况求出最小值.
(3)根据已知条件,结合二次函数的性质、根的判别式、对称轴、端点值列出不等式组,求解即可.
【解答过程】(1)当时,,.
因为函数在上为偶函数,所以
当时,,则.
因此函数解析式为:
.
(2)当时,,这是开口向上的二次函数,对称轴为.
当,即时,;
当,即时,;
当,即时,;
综上,函数在的最小值为:
.
(3)因为函数在有两个不同的零点,
所以,解得.
所以m的取值范围为.
18.(2026·天津河北·模拟预测)已知函数,,()
(1)当时,求的值;
(2)若对任意,都有成立,求实数a的取值范围;
(3)若,,使得不等式成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解题思路】(1)将自变量代入求函数值即可;
(2)由题设恒成立,结合求参数范围;
(3)问题化为在,,有成立,求出,讨论对称轴与区间位置关系列不等式求参数范围.
【解答过程】(1)由题设,则;
(2)由题设恒成立,即恒成立,
所以,只需,可得;
(3)由题设,在,,有成立,
对于,,易知,
对于,,
当,时,,显然,满足;
当,时,,只需,可得;
当,时,,只需,无解;
综上,.
19.(25-26高一上·辽宁辽阳·期末)如图,点,为二次函数的图象与轴的交点,点为图象的顶点,的面积为1.
(1)求的解析式.
(2)设偶函数和奇函数的定义域均为,且.
(i)求与的解析式;
(ii)若函数在上的最大值为0,求的值.
(3)设函数,是否存在,,使得在上单调递增,且在上的值域为?若存在,求出,的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i),;(ii)或
(3)存在,,
【解题思路】(1)设,,由的面积为1,得,即可求得解析式;
(2)(i)由,结合是偶函数,是奇函数,化简得,;(ii)利用二次函数的性质分和两种情况即可求解;
(3)先求得的表达式,得到在上单调递减,在上单调递增,因为在上单调递增,所以,且, 即可求得,.
【解答过程】(1)设,其中,设,
因为的面积为1,所以,得,
将A的坐标代入,得,解得,
所以;
(2)(i)由①,
得②,
因为是偶函数,是奇函数,
所以由②得③,
由①和③得,,;
(ii)由(i)得,,
,
;
当时,,
解得(舍去)或;
当时,,
解得(舍去)或;
故k的值为或;
(3)依题意得,
则在上单调递减,在上单调递增,
因为在上单调递增,所以,
则,即,
解得,
故,.
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专题2.5 幂函数与二次函数(举一反三复习讲义)
【全国通用】
考点要求
(1)了解幂函数的定义,掌握幂函数的图象与性质
(2)熟练掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性与最值等)
高考真题统计
考点
2024年
2025年
2026年
幂函数与二次函数
天津卷:第2题,5分
上海卷(春考):第14题,4分
上海卷(春考):第15题,5分
命题规律分析
1、幂函数与二次函数
幂函数与二次函数是常见的重要函数,在历年的高考中都占据着重要的地位,是高考常考的热点内容,从近三年的高考情况来看,幂函数较少单独考查,常与指、对数函数结合考查,考查内容包括比较幂值的大小、解不等式等,主要出现在选择题、填空题中,难度较易;二次函数常与其他知识相结合,考查二次函数的图象与性质。
考点1
幂函数与二次函数
知识点1 幂函数的解题技巧
1.幂函数的解析式
幂函数的形式是y=xα(α∈R),其中只有一个参数α,因此只需一个条件即可确定其解析式.
2.幂函数的图象与性质
在区间(0,1)上,幂函数中指数越大,函数图象越靠近x轴(简记为“指大图低”),在区间(1,+∞)上,幂函数中指数越大,函数图象越远离x轴.
3.比较幂值的大小
在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较,准确掌握各个幂函数的图象和性质是解题的关键.
知识点2 二次函数的解题技巧
1.二次函数解析式的求法
(1)一般式法:已知三点坐标,选用一般式.
(2)顶点式法:已知顶点坐标、对称轴或最大(小)值,选用顶点式.
(3)零点式法:已知与x轴两交点坐标,选用零点式.
2.二次函数的图象问题
(1)研究二次函数图象应从“三点一线一开口”进行分析,“三点”中有一个点是顶点,另两个点是图象上关于对称轴对称的两个点,常取与x轴的交点;“一线”是指对称轴这条直线;“一开口”是指抛物线的开口方向.
(2)求解与二次函数有关的不等式问题,可借助二次函数的图象特征,分析不等关系成立的条件.
3.二次函数的单调性与最值
闭区间上二次函数最值问题的解法:抓住“三点一轴”数形结合,三点是指区间两个端点和中点,一轴指的是对称轴,结合图象,根据函数的单调性及分类讨论的思想求解.
4.二次函数的恒成立问题
不等式恒成立求参数范围,一般有两个解题思路:一是分离参数;二是不分离参数,直接借助于函数图象求最值.这两个思路,最后都是转化为求函数的最值问题.
【题型1 比较幂值的大小】
【例1】(2026·湖南·一模)若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2026·四川绵阳·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2026·北京朝阳·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2026·辽宁·模拟预测)已知函数为幂函数,若,,则( )
A. B.
C. D.
【题型2 幂函数图象的判断及应用】
【例2】(25-26高一上·上海嘉定·期中)图中为三个幂函数在第一象限内的图象,则解析式中指数的值依次可以是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(25-26高一上·四川泸州·期末)已知函数过定点P,幂函数的图象经过点P,则该幂函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2026·河南驻马店·模拟预测)已知幂函数的图象与坐标轴无公共点,则( )
A.-2 B.1 C.-2或1 D.-1或2
【变式2-3】(25-26高一上·上海松江·期中)已知为非零实数,则在同一坐标系内,幂函数和一次函数的图像关系可能是( )
A. B.
C. D.
【题型3 幂函数的图象和性质】
【例3】(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
【变式3-1】(2026·海南海口·模拟预测)下列函数中,图象关于原点对称且在单调递增的是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2026·四川·二模)“”是“是幂函数且在上单调递减”( )
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
【变式3-3】(2026·江苏泰州·模拟预测)已知函数是幂函数,对任意,,且,满足.若,且的值为负数,则下列结论中一定不成立的是( )
A., B.,
C., D.,
【题型4 求二次函数的解析式】
【例4】(25-26高一上·福建福州·期中)若函数是二次函数,满足,则=( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2026·广东·模拟预测)若函数与表示同一个函数,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【变式4-2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知为二次函数且,,则___________.
【变式4-3】(25-26高一上·全国·期末)已知是二次函数,且,,,则的解析式为_________.
【题型5 二次函数的图象】
【例5】(25-26高一上·安徽马鞍山·期末)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【变式5-1】(2026·河南·二模)已知是减函数,则函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(25-26高一上·广东揭阳·开学考试)如图,已知二次函数的图象顶点在第一象限,且经过、两个点.则下列说法正确的是:( )
①;②;③;④.
A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
【变式5-3】(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)已知函数,且的图象如图所示.则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【题型6 二次函数的单调性与最值】
【例6】(2026·广东揭阳·二模)已知函数在上不单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】(25-26高一上·福建莆田·期中)已知函数在闭区间上有最大值为3,最小值为,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(2026·河南南阳·模拟预测)已知是在R上的增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-3】(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.
【题型7 二次函数的恒成立问题】
【例7】(25-26高二下·重庆·期末)已知函数,,若对,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(25-26高一上·江西抚州·期末)设函数的定义域为,且,当时,,若对于,都有恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式7-2】(25-26高一下·海南海口·期末)已知函数,若当时,恒成立,则实数的取值范围是___________.
【变式7-3】(25-26高二上·上海·期中)设,对任意,恒成立,则实数的取值范围是___________.
一、单选题
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.(2026·河南信阳·模拟预测)已知在区间上不单调,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2026·四川广安·模拟预测)若幂函数是奇函数,且在上单调递减,则的值可以是( )
A. B.2 C. D.3
4.(25-26高一上·重庆·期末)函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2026·宁夏银川·一模)如果点在函数的图象上,都有点在函数的图象上,则( )
A.17 B.5 C.3 D.2
6.(2026·北京·三模)已知幂函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.是奇函数 D.的值域为
7.(2026·四川·模拟预测)已知一元二次函数的定义域为,若,,且该二次函数的图象经过、不同两点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.(2026·云南·模拟预测)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.
二、多选题
9.(2026·新疆喀什·模拟预测)下列关于幂函数的论述正确的是( )
A.若,则幂函数的图象是一条直线
B.若两个幂函数的图象至少有三个公共点,则这两个函数一定相同
C.若幂函数为奇函数,则图象一定经过点
D.幂函数的图象一定经过点,且一定不经过点
10.(25-26高一上·浙江杭州·阶段检测)已知抛物线的一段图像如图所示,则( )
A. B. C. D.
11.(25-26高一上·新疆阿克苏·期末)已知二次函数(、、为常数,且)的部分图象如图所示,则下列判断正确的是( )
A.
B.
C.关于的二次函数有个零点
D.关于的一元二次不等式的解集为
三、填空题
12.(2026·上海浦东新·三模)若幂函数的图象经过点,则实数的值为__________.
13.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知幂函数为偶函数,则___________.
14.(2026·广东广州·一模)已知函数为奇函数,当时,(),若在上单调递增,则的取值范围是___________.
四、解答题
15.(25-26高三上·河南南阳·期中)已知函数.
(1)求的解析式;
(2)设函数,若在上的最小值是1,求的取值集合.
16.(25-26高一上·福建漳州·期末)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.
17.(2026·海南儋州·模拟预测)已知函数为定义在上的偶函数,且,.
(1)若,求函数解析式;
(2)求函数在的最小值;
(3)若函数在有两个不同的零点,求m的取值范围.
18.(2026·天津河北·模拟预测)已知函数,,()
(1)当时,求的值;
(2)若对任意,都有成立,求实数a的取值范围;
(3)若,,使得不等式成立,求实数a的取值范围.
19.(25-26高一上·辽宁辽阳·期末)如图,点,为二次函数的图象与轴的交点,点为图象的顶点,的面积为1.
(1)求的解析式.
(2)设偶函数和奇函数的定义域均为,且.
(i)求与的解析式;
(ii)若函数在上的最大值为0,求的值.
(3)设函数,是否存在,,使得在上单调递增,且在上的值域为?若存在,求出,的值;若不存在,请说明理由.
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