摘要:
**基本信息**
聚焦幂函数与二次函数核心考点,通过分层题型构建从概念辨析到综合应用的知识逻辑链,强化数学思维与几何直观。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|幂函数基础|6题(题1-4,9,12)|定义判断、图像分布、单调性与奇偶性辨析|从幂函数定义生成图像性质,结合解析式参数分析单调性|
|二次函数性质|7题(题5-8,10,13,14)|最值求解、单调性参数范围、零点与恒成立问题|以二次函数解析式为基础,推导单调性、最值与零点关系|
|综合应用|6题(题11,15-19)|奇偶性应用、不等式求解、跨模块综合|整合幂函数与二次函数性质,通过实际问题发展模型意识与推理能力|
内容正文:
2.4 幂函数与二次函数(精练)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(25-26高二下·江苏常州·期末)已知幂函数的图象不经过原点,则( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【分析】先根据幂函数的定义求出的可能取值,再结合图象不过原点的约束筛选出符合条件的,最后代入计算函数值即可.
【详解】由题意可得,解得或,
当时,,此时图象不经过原点,符合题意;
当时,,此时图象经过原点,不符合题意;
所以,.
2.(25-26高三上·广东深圳·期末)已知幂函数的图象过点,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的图象过点,求出的解析式,从而得到的解析式,求得函数的定义域.
【详解】是幂函数,设,将代入解析式,
得,即,解得.
故,则,
所以,所以,
所以函数的定义域是.
故选:D.
3.(25-26高三上·浙江杭州·期中)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.
4.(25-26高三上·湖北武汉·期中)幂函数在上单调递减,则m的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.6
【答案】B
【分析】根据函数为幂函数可列式求出m的值,验证是否符合题意,即得答案.
【详解】由函数为幂函数,得,
解得或,
当时,,此时在上单调递减,符合题意,
当时,,此时在上单调递增,不符合题意,
故,
故选:B
5.(25-26高二下·黑龙江大庆·阶段检测)若幂函数的图象经过点,则函数的最小值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意求出幂函数的解析式,进而求出,换元法即可求出函数的最值.
【详解】设函数,由题意,故,
于是,则,
令,则,且,
故的最值可转化为函数的最值,
由二次函数的性质可知函数在上单调递增,
当,即时,函数取得最小值3.
6.(25-26高三上·湖北·期中)若函数是上的增函数.则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用分段函数的单调性来确定参数的满足条件,即可求解.
【详解】要使得函数是上的增函数,
则,解得,
故选:C.
7.(25-26高三上·江苏无锡·期中)已知存在是不等式一个解.若,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对参数进行分类讨论,利用二次函数的性质计算即可求解.
【详解】当 时,抛物线 开口向下,对称轴为 ,
在区间 上函数单调递减,且当 时,,
由连续性知,必存在 使得 ,故 满足条件;
当 时,不等式化简为 ,解得 ,故 满足条件;
当 时,抛物线开口向上,需满足以下条件:
判别式 ,即 ,所以对称轴 ;
所以最小值 ,此时抛物线在对称轴处取得最小值且位于 区间 内,
故存在 使得 ,即 满足条件.
综上, 的取值范围为 .
故选:B.
8.(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知,若对于,,均有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】数形结合,分析区间与抛物线对称轴的位置关系,列式可求的取值范围.
【详解】因为,所以.
则问题转化为函数在区间上的最小值不小于函数在区间上的最大值.
如图:
函数在区间一定单调递减,在区间上的最大值一定是,
所以.
故选:B
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(25-26高三上·广东中山·阶段检测)下列说法不正确的有( )
A.若幂函数过点,则
B.函数是幂函数
C.若幂函数在上单调递减,则
D.幂函数的图象都经过点和
【答案】BCD
【详解】对于A,设,将点代入,则,,则,故A正确;
对于B,因为,所以不是幂函数,故B错误;
对于C,因为幂函数在上单调递减,
所以解得,故C错误;
对于D,幂函数的图象不经过也不经过,故D错误.
10.(25-26高三·全国·一轮复习)(多选)设,则二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据图象开口朝向,可得a的正负,根据对称轴公式,可得b的正负,根据图象与y轴交点的位置,可得c的正负,结合条件,逐一分析各个选项,即可得答案.
【详解】选项A:图象开口向下,所以,对称轴,所以,
又图象与y轴交点在负半轴,所以,此时,符合题意,故A正确;
选项B:图象开口向下,所以,对称轴,所以,
又图象与y轴交点在正半轴,所以,此时,符合题意,故B正确;
选项C:图象开口向上,所以,对称轴,所以,
又图象与y轴交点在正半轴,所以,此时,不符合题意,故C错误;
选项D:图象开口向上,所以,对称轴,所以,
又图象与y轴交点在正半轴,所以,此时,符合题意,故D正确.
故选:ABD
11.(25-26高三上·山东济南·期末)已知函数(),且,则( )
A. B.当时,
C.若在内有零点,则 D.在内至少有一个零点
【答案】ABD
【分析】由,可得,,从而判断AB;由零点存在定理判断C;分、、讨论,判断D.
【详解】函数(),
∵,∴,,
,A正确;
当时,,B正确;
若在内有零点,,
则,可得即可,不一定小于0,故C错误;
当时,,,在内至少有一个零点,
当时,,,,
∴在内至少有一个零点;
当时,,,,
,
∴在内至少有一个零点.
综上,函数在内至少有一个零点,D正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高三上·广东广州·期末)幂函数在上是增函数,则________.
【答案】2
【分析】根据幂函数定义解方程,再由函数单调性求得.
【详解】易知,即,解得或;
又因为在上是增函数,所以.
13.(25-26高三上·四川宜宾·期中)已知幂函数满足,且当时,,则的最小值为__________.
【答案】2
【分析】根据幂函数的定义结合奇偶性可得,进而可得,整理可得,结合基本不等式运算求解.
【详解】因为函数为幂函数,
则,解得或,
又因为,可知为奇函数,则,可得,
又因为,即,可得,
则,即,
当且仅当,即或时,等号成立,
所以的最小值为2.
14.(2026高三·全国·专题练习)已知二次函数,设对任意的,都有恒成立,则实数的取值范围为______.
【答案】
【详解】 ∵对任意的,恒成立,∴当时,.
∵二次函数,
∴函数的图象开口向上,对称轴为直线,
分以下三种情况讨论:
(i)当,即时,函数在区间上单调递增,
∴,
∴,即,解得或,
∵,∴.
(ii)当,即时,
函数在区间上单调递减,在上单调递增,
∴,
∴,即,
∵二次项系数大于0且,∴不等式无解.
(iii)当,即时,函数在区间上单调递减,
∴,
∴,即,解得:或,
∵,∴.
综上可知,实数的取值范围为.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高二下·河南南阳·期末)已知二次函数满足.
(1)求的解析式;
(2)若在上没有最大值,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设二次函数,结合题干条件,利用待定系数法即可求解;
(2)结合二次函数的性质,对称轴以及单调性,分析即可求解.
【详解】(1)不妨设二次函数,
由,可得,所以;
由,可得,
即,即,解得,故.
(2)函数为开口向上的二次函数,对称轴为,
当时,在上单调递减,有最大值,不符合题意;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
又,所以在上有最大值,不符合题意;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
又,所以在上没有最大值,符合题意;
综上所述:若在上没有最大值,实数m的取值范围为.
16.(25-26高三上·福建厦门·期中)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若在上不是单调函数,求实数a的取值范围;
(3)若,且,解不等式.
【答案】(1)
(2)
(3)当时,原不等式的解集为 , 当时,原不等式的解集为
【分析】(1)根据幂函数的定义可求解析式;
(2)根据对称轴的位置可求参数的取值范围;
(3)就分类讨论后可求不等式的解.
【详解】(1)由题意得,所以或,
因为为偶函数,所以,所以.
(2)由(1)可得,
在上不是单调函数,所以对称轴,即,
所以,实数a的取值范围为.
(3)由(1)可得,而即为,故.
若,则即不等式解集为,
若,则即不等式解集为.
综上,当时,原不等式的解集为 ,
当时,原不等式的解集为.
17.(25-26高三上·四川成都·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若在区间上不单调,求实数的取值范围.
(3)若,求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【分析】(1)利用幂函数定义求出,结合性质取舍即可;
(2)根据二次函数对称轴和区间的位置关系可求答案;
(3)对参数分类讨论,比较根的大小可得不等式的解集.
【详解】(1)由幂函数定义可得,
即,解得或,
当时,,此时为奇函数,不符;
当时,,此时为偶函数,符合要求;
综上可得,则的解析式为.
(2)由题意得,对称轴为,
由在区间上不单调,则,解得;
(3),
当时,,解得;
当时,令,解得或,
若,当,即时,该不等式无解;
当,即时,该不等式的解集为;
当,即时,该不等式的解集为;
综上所述,当时,该不等式的解集为;
当时,该不等式的解集为;
当时,该不等式解集为;
当时,该不等式的解集为.
18.(25-26高三上·四川泸州·期末)已知函数.
(1)若在上单调递增,求实数a的最大值;
(2)当时.
(i)求不等式的解集;
(ii)若在上的值域为,求实数m的取值范围.
【答案】(1)2
(2)(i);(ii)
【分析】(1)求得函数的对称轴,分析其单调性,由在上单调递增,得到实数的取值范围,从而求得实数的最大值;
(2)当时.(i)直接求解求不等式,可得其解集;(ii)分析在上的单调性,结合其值域为,求实数m的取值范围.
【详解】(1)函数的图象是开口向上的抛物线,其对称轴为.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
若在上单调递增,则,即,
所以实数的最大值为;
(2)当时,.
(i)令,则,即,解得.
所以不等式的解集为;
(ii)易知在上单调递减,在上单调递增,且,.
若在上的值域为,则.
当时,.
在上单调递减,所以在上的最小值为,最大值为,所以值域为,符合题意;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
若在上的值域为,则,即,即,
解得.
综上所述,实数m的取值范围为.
19.(25-26高三上·湖北十堰·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围;
(3)若对任意,都存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用幂函数的概念,结合奇偶性即可求解;
(2)把不等式转化为一元二次不等式来求解即可;
(3)利用的任意性,求出的最大值为4,利用的存在性,求出,从而可求解参数范围.
【详解】(1)由为幂函数,得,解得或,
当时,为偶函数,符合题意:
当时,为奇函数,舍去.
综上:.
(2)
或,
所以的取值范围为.
(3)因为对,都存在,使得都成立,
,其中,
函数在上单调递增,所以在时取到最大值为4.
即,
因为存在,使得成立,
又因为是关于的在单调递增函数,
或,
故实数的取值范围为.
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2.4 幂函数与二次函数(精练)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(25-26高二下·江苏常州·期末)已知幂函数的图象不经过原点,则( )
A. B. C.或 D.或
2.(25-26高三上·广东深圳·期末)已知幂函数的图象过点,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·浙江杭州·期中)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
4.(25-26高三上·湖北武汉·期中)幂函数在上单调递减,则m的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.6
5.(25-26高二下·黑龙江大庆·阶段检测)若幂函数的图象经过点,则函数的最小值为( )
A.3 B. C. D.
6.(25-26高三上·湖北·期中)若函数是上的增函数.则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(25-26高三上·江苏无锡·期中)已知存在是不等式一个解.若,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知,若对于,,均有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(25-26高三上·广东中山·阶段检测)下列说法不正确的有( )
A.若幂函数过点,则
B.函数是幂函数
C.若幂函数在上单调递减,则
D.幂函数的图象都经过点和
10.(25-26高三·全国·一轮复习)(多选)设,则二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
11.(25-26高三上·山东济南·期末)已知函数(),且,则( )
A. B.当时,
C.若在内有零点,则 D.在内至少有一个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高三上·广东广州·期末)幂函数在上是增函数,则________.
13.(25-26高三上·四川宜宾·期中)已知幂函数满足,且当时,,则的最小值为__________.
14.(2026高三·全国·专题练习)已知二次函数,设对任意的,都有恒成立,则实数的取值范围为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高二下·河南南阳·期末)已知二次函数满足.
(1)求的解析式;
(2)若在上没有最大值,求实数m的取值范围.
16.(25-26高三上·福建厦门·期中)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若在上不是单调函数,求实数a的取值范围;
(3)若,且,解不等式.
17.(25-26高三上·四川成都·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若在区间上不单调,求实数的取值范围.
(3)若,求不等式的解集.
18.(25-26高三上·四川泸州·期末)已知函数.
(1)若在上单调递增,求实数a的最大值;
(2)当时.
(i)求不等式的解集;
(ii)若在上的值域为,求实数m的取值范围.
19.(25-26高三上·湖北十堰·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围;
(3)若对任意,都存在,使得成立,求实数的取值范围.
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