2.5 幂函数与二次函数(课件PPT)-【高考领航】2027年高考数学大一轮复习学案
2026-07-14
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 二次函数的性质与图象,幂函数 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 4.34 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 山东中联翰元教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 高考领航·高考一轮复习 |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58732859.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦“幂函数与二次函数”专题,依据课标要求梳理了幂函数定义、图象性质及二次函数解析式、单调性、最值等核心考点,通过教材改编题与模拟题分析,明确二次函数闭区间最值、幂函数性质比较等高频题型,构建系统备考框架。
课件亮点在于“真题溯源+分层训练+素养提升”,如以二次函数解析式求法为例,通过一般式、顶点式、零点式对比培养数学思维,闭区间最值分类讨论强化逻辑推理。特设易错点警示与答题模板,助力学生掌握解题技巧,教师可据此精准突破考点,提升复习效率。
内容正文:
2.5 幂函数与二次函数
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1.通过具体实例,了解幂函数及其图象的变化规律. 2.掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、顶点、最值等).
[课标解读]
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1
聚焦·必备知识
3
限时规范训练
栏
目
导
引
2
突破·核心考点
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聚焦
·必备知识
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,函数______叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)常见的五种幂函数的图象
y=xα
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(3)幂函数的性质
①幂函数在(0,+∞)上都有定义;
②当α>0时,幂函数的图象都过点___________和___________,且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点___________,且在(0,+∞)上单调递减;
④当α为奇数时,y=xα为_________;当α为偶数时,y=xα为_________.
(1,1)
(0,0)
(1,1)
奇函数
偶函数
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2.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式
一般式:f(x)=_______________________.
顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为___________.
零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的______.
ax2+bx+c(a≠0)
(m,n)
零点
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(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 __
值域 [,+∞) (-∞,]
R
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函数 y=ax2+bx+c(a>0) y=ax2+bx+c(a<0)
对称轴 x=
顶点坐标 (-)
奇偶性 当b=0时是___函数,当b≠0时是非奇非偶函数
单调性 在(-∞,-]上单调递___;
在[-,+∞)上单调递___ 在(-∞,-]上单调递___;
在[-,+∞)上单调递___
-
偶
减
增
增
减
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常用结论
幂函数的性质
(1)当α<0时,幂函数在区间(0,+∞)上单调递减.在第一象限内,当x从右边趋向原点时,图象在y轴右方无限地逼近y轴正半轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴正半轴.
(2)任何幂函数的图象与坐标轴仅相交于原点,或不相交,任何幂函数的图象都不过第四象限.
(3)任何两个幂函数的图象最多有三个公共点.除(1,1),(0,0),(-1,1),(-1,-1)外,其他任何一点都不是两个幂函数的公共点.
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1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)函数y=是幂函数.( )
(2)若二次函数y=ax2+bx+c的图象恒在x轴下方,则a<0且Δ<0.( )
(3)二次函数y=a(x-1)2+2的单调递增区间是[1,+∞).( )
(4)若幂函数y=xα是偶函数,则α为偶数.( )
×
√
×
×
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2.(人A必修一P91练习T1改编)若幂函数y=f(x)的图象过点(4,2),则幂函数y=f(x)的大致图象是( )
C
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解析:C 设幂函数的解析式为y=xα,因为幂函数y=f(x)的图象过点(4,2),所以2=4α,解得α=,所以y= ,其定义域为[0,+∞),且是增函数,当0<x<1时,其图象在直线y=x的上方,对照选项知C正确.故选C.
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3.(人A必修一P91练习T2(1)改编)比较大小:________(-1.4)3.
解析:由于函数y=x3在R上单调递增,且-1.5<-1.4,故(-1.5)3<(-1.4)3.
答案:<
4.(人B必修一P139T8改编)已知y=f(x)为二次函数,若y=f(x)在x=2处取得最小值-4,且y=f(x)的图象经过原点,则函数解析式为________.
解析:由题意,可设f(x)=a(x-2)2-4(a>0),又图象过原点,所以f(0)=4a-4=0,a=1,所以f(x)=(x-2)2-4=x2-4x.
答案:f(x)=x2-4x
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例1 (1)如图所示是函数y=(m,n均为正整数且m,n互质)的图象,则
( )
A.m,n是奇数,且<1
B.m是偶数,n是奇数,且<1
C.m是偶数,n是奇数,且>1
D.m,n是奇数,且>1
突破
·核心考点
幂函数的图象和性质
考点
一
B
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解析:B 由幂函数性质可知,y=与y=x的图象恒过定点(1,1),即在第一象限内的交点坐标为(1,1),当0<x<1时>x,则<1;又y=的图象关于y轴对称,所以y=为偶函数,所以m为偶数,又m,n互质,所以n为奇数.故选B.
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(2)下列比较大小中正确的是( )
A.0.7<0.7
B.-1<-1
C
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解析:C 对于A,由函数y=x0.7在(0,+∞)上单调递增,所以0.7>0.7,故A错误;对于B,由函数y=x-1在(-∞,0)上单调递减,则-1>-1,故B错误;对于,又函数y=在R上单调递增,所以,即,故C正确;对于,函数y=在(0,+∞)上单调递增,则,即,故D错误.故选C.
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1.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.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.当α>0时,幂函数y=xα在(0,+∞)上单调递增;当α<0时,幂函数y=xα在(0,+∞)上单调递减.
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跟踪训练1 (1)(2026·四川成都期中)幂函数f(x)=(m2-m-1)xm-1在(0,+∞)上单调递减,则m=( )
A.2或-1 B.-1
C.2 D.-2或-1
解析:B 由题意可知解得m=-1.故选B.
B
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(2)(多选)已知幂函数f(x)的图象经过点( ,),则( )
A.f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)
B.f(x)的值域是(0,+∞)
C.f(x)为奇函数
D.f(x)为定义域上的减函数
解析:AB 设幂函数f(x)=xα,α∈R,因为幂函数f(x)的图象经过点 ,),则α==5-1=-2,可得α=-2,即f(x)=x-2=,显然f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故A正确;f(x)的值域是(0,+∞),故B正确;对于C、D,因为f(1)=f(-1)=1,所以f(x)不为奇函数,且在定义域内不为减函数,故C、D错误.故选AB.
AB
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例2 已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,试确定该二次函数的解析式.
解:法一(一般式):设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
由题意得解得
所以所求二次函数的解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
考点
二
二次函数的解析式
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法二(顶点式):设f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).
因为f(2)=f(-1),所以抛物线的对称轴为x=,所以m=.
因为函数有最大值8,所以n=8,所以f(x)=a2+8.
因为f(2)=-1,所以a2+8=-1,解得a=-4,
所以f(x)=-42+8=-4x2+4x+7.
法三(零点式):由已知得f(x)+1=0的两根为x1=2,x2=-1,
故可设f(x)+1=a(x-2)(x+1)(a≠0),即f(x)=ax2-ax-2a-1.
又函数有最大值8,即=8,解得a=-4.
故所求函数的解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
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二次函数解析式三种形式的选择策略
(1)已知三个点的坐标,宜选用一般式.
(2)已知顶点坐标、对称轴、最大(小)值等,宜选用顶点式.
(3)已知图象与x轴的两交点的坐标,宜选用零点式.
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跟踪训练2 已知二次函数f(x)满足f(x+2)+f(x)=2x2-2,则函数f(x)的解析式为________.
解析:设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),因为f(x+2)+f(x)=a(x+2)2+b(x+2)+c+ax2+bx+c=2ax2+(4a+2b)x+4a+2b+2c=2x2-2,所以解得所以f(x)=x2-2x-1.
答案:f(x)=x2-2x-1
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角度1 二次函数的图象
例3 (多选)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.a+b+c>0
B.ac>0
C.a-b+c=0
D.b2-4ac>0
考点
三
二次函数的图象和性质
ACD
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解析:ACD 对于B,图象开口向下,a<0,图象与y轴交点在x轴上方,故c>0,所以ac<0,B错误;对于D,二次函数图象与x轴交于(-1,0)和(2,0)两点,故Δ=b2-4ac>0,D正确;对于C,将(-1,0)代入解析式得a-b+c=0,C正确;对于A,由图可知,当x=1时,y>0,即a+b+c>0,A正确.故选ACD.
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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.
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角度2 二次函数的单调性与最值
例4 已知二次函数g(x)=x2-2mx-1,x∈[-1,2],求g(x)的最小值.
解:g(x)=x2-2mx-1=(x-m)2-m2-1,x∈[-1,2].当m≤-1时,g(x)在[-1,2]上单调递增,g(x)min=g(-1)=2m;当-1<m<2时,g(x)在[-1,m]上单调递减,(m,2]上单调递增,g(x)min=g(m)=-m2-1;当m≥2时,g(x)在[-1,2]上单调递减,g(x)min=g(2)=3-4m.
综上,g(x)min=
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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.
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跟踪训练3 (1)已知函数y=ax2+bx+c,如果a>b>c且a+b+c=0,则它的图象可能是( )
A
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解析:A 由题意,函数y=ax2+bx+c,因为a+b+c=0,令x=1,可得y=a+b+c=0,即函数图象过点(1,0).又由a>b>c,可得a>0,c<0,所以抛物线的开口向上,可排除B、D,令x=0,可得y=c<0,可排除C项.故选A.
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(2)已知函数f(x)=-x2+4x+5在区间[0,m]上的值域为[5,9],则实数m的取值范围是( )
A.[2,4] B.[0,4]
C.[0,2] D.[1,4]
A
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解析:A f(x)=-x2+4x+5的图象开口向下,对称轴为x=2,且f(0)=f(4)=5,f(2)=9,因为函数f(x)=-x2+4x+5在区间[0,m]上的值域为[5,9],所以由图可知,2≤m≤4,即实数m的取值范围是[2,4].故选A.
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(建议用时:60分钟 分值:100分)
限时规范
训练14 幂函数与二次函数
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1.(2025·湖南浏阳一模)已知幂函数f(x)=(m2+2m-2)xm+2在(0,+∞)上单调递增,则m的值为( )
A.1 B.-3
C.-4 D.1或-3
解析:A 由题意可得⇒⇒m=1.故选A.
A
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2.已知幂函数f(x)的图象经过点,则函数f(x)的图象大致为( )
解析:B 设幂函数的解析式为f(x)=xα,因其图象经过点,则2α=,解得α=-2.故选B.
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B
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3.已知a=,c=1,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.a<c<b
C.c<a<b D.b<a<c
解析:B 由于c=1=在(0,+∞)上单调递增,又<1<3,则,则a<c<b.故选B.
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4.已知二次函数f(x)的图象的顶点坐标是(2,2),且截x轴所得线段的长度是4,将函数f(x)的图象向右平移2个单位长度,得到抛物线y=g(x)的图象,则抛物线y=g(x)的图象与y轴的交点坐标为( )
A.(0,-8) B.(0,-6)
C.(0,-2) D.(0,0)
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B
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解析:B 因为二次函数f(x)的图象的顶点坐标为(2,2),故f(x)的对称轴为直线x=2,又f(x)的图象截x轴所得线段的长度是4,所以f(x)的图象与x轴的交点坐标为(0,0)和(4,0),设f(x)=a(x-2)2+2(a≠0),将点(0,0)代入得a(-2)2+2=0,解得a=-,所以f(x)=-(x-2)2+2,因为g(x)的图象为f(x)的图象向右平移2个单位长度得到的,所以g(x)=f(x-2)=-(x-2-2)2+2=2,令x=0,则g(0)=-×(0-4)2+2=-6,所以g(x)的图象与y轴的交点坐标为(0,-6).故选B.
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5.(多选)已知幂函数f(x)=xm,则下列结论正确的是( )
A.f(-32)=
B.f(x)的定义域是R
C.f(x)是偶函数
D.不等式f(x-1)≥f(2)的解集是[-1,1)∪(1,3]
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解析:ACD 幂函数f(x)=xm,所以m+=1,所以m=-,所以f(x)=,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故B错误;因为f(-32)=,故A正确;f(x)=,定义域(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称,又f(-x)==f(x),所以f(x)是偶函数,故C正确;因为f(x)=,所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,在(-∞,0)上单调递增,又f(x)是偶函数,所以不等式f(x-1)≥f(2)等价于f(|x-1|)≥f(2),所以解得-1≤x<1或1<x≤3,故D正确.故选ACD.
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6.(多选)由于被墨水污染,一道数学题仅能见到如下文字:已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过点(1,0),…,求证这个二次函数的图象关于直线x=2对称.根据现有信息,题中的二次函数可能具有的性质是( )
A.在x轴上截得的线段的长度是2
B.与y轴交于点(0,3)
C.图象的顶点是(-2,-2)
D.图象过点(3,0)
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ABD
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解析:ABD 易知二次函数的解析式为y=a(x-1)(x-3)=a(x2-4x+3)(a≠0),图象与x轴的两交点为(1,0),(3,0),故在x轴上截得的线段的长度为2,A、D正确;将x=0代入二次函数的解析式,得y=3a,故B可能正确;图象顶点的横坐标为2,故C错误.故选ABD.
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7.(5分)(2025·上海徐汇二模)已知幂函数y=f(x)的图象过点,则该幂函数的值域是__________.
解析:设幂函数f(x)=xα,α∈R,代入点可得3α=,即α=-,可得f(x)=>0,所以该幂函数的值域是(0,+∞).
答案:(0,+∞)
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8.(5分)已知函数f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,3],若f(x)的最小值为2,则a=________.
解析:根据题意,函数f(x)=-x2+4x+a=-(x-2)2+4+a,根据二次函数的性质可知函数在[0,2]上单调递增,在[2,3]上单调递减,则f(x)的最小值为f(0)=a=2.
答案:2
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9.(5分)若函数f(x)=x2-2x+a的定义域和值域均为[1,b](b>1),则a-b的值为________.
解析:因为f(x)=x2-2x+a=(x-1)2+a-1,对称轴为x=1,开口向上,所以函数在[1,b](b>1)上单调递增,又因为定义域和值域均为[1,b](b>1),所以即解得(舍去)或所以a-b=0.
答案:0
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10.(13分)已知函数f(x)=(3m2-8m-2)xm(m∈R)为幂函数,且f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若f(a+4)+f(-a2+a-1)<0,求实数a的取值范围.
解:(1)因为函数f(x)=(3m2-8m-2)xm(m∈R)为幂函数,且f(x)在(0,+∞)上单调递增,
则解得m=3,故f(x)=x3.
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(2)因为函数f(x)=x3为奇函数且在R上单调递增,
所以不等式f(a+4)+f(-a2+a-1)<0可化为f(a+4)<f(a2-a+1),
所以a+4<a2-a+1,即a2-2a-3>0,
解得a<-1或a>3,
故实数a的取值范围为(-∞,-1)∪(3,+∞).
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11.(15分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),其两实数根分别为0,4,且当-1≤x≤4时,最大值为10.
(1)求函数的解析式;
(2)设a>0,当t≤x≤t+1时,求函数的最小值.
解:(1)二次函数y=ax2+bx+c=0(a≠0)有两实数根分别为0,4,所以0+4=-=0,
所以c=0,b=-4a,所以二次函数为y=ax2-4ax,对称轴为x=-=2,
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①a>0,当x=-1时,最大值为10=a+4a=5a,所以a=2,所以当a>0时函数解析式为y=2x2-8x,
②a<0,当x=2时,最大值为10=4a-8a=-4a,所以a=-,所以当a<0时函数解析式为y=-x2+10x.
(2)当a>0时函数解析式为y=2x2-8x,开口向上,对称轴为x=2,
当t≤1时,x∈[t,t+1]时,函数单调递减,当x=t+1时,ymin=2t2-4t-6,
当1<t≤2时,x∈[t,2]时,函数单调递减,x∈(2,t+1]时,函数单调递增,当x=2时,ymin=-8,
当t>2时,x∈[t,t+1]时,函数单调递增,当x=t时,ymin=2t2-8t.
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12.已知函数f(x)=|x2-2x-3|在[-1,m]上的最大值为f(m),则m的取值范围是( )
A.(-1,1]
B.
C.
D.
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解析:D 由已知f(x)=|x2-2x-3|=
则函数f(x)在(-∞,-1)和(1,3)上单调递减,在(-1,1)和(3,+∞)上单调递增,所以当-1<m≤1时,f(x)在[-1,m]上单调递增,即函数f(x)的最大值为f(m),成立;当1<m≤3时,f(x)在(-1,1)上单调递增,在(1,m)上单调递减,即函数f(x)的最大值为f(1)>f(m),此时不成立;当m>3时,f(x)在(-1,1)和(3,m)上单调递增,在(1,3)上单调递减,所以若此时f(x)的最大值为f(m),则f(m)≥f(1),即解得m≥1+2 ,综上所述m∈.故选D.
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13.(2025·陕西汉中三模)在特定条件下,篮球赛中进攻球员投球后,篮球的运行轨迹是开口向下的抛物线的一部分.“盖帽”是一种常见的防守手段,防守队员在篮球上升阶段将球拦截即为“盖帽”,而防守队员在篮球下降阶段将球拦截则属“违规”.对于某次投篮而言,如果忽略其他因素的影响,篮球处于上升阶段的水平距离越长,则被“盖帽”的可能性越大.收集几次篮球比赛的数据之后,某球员投篮可以简化为下述数学模型:如图所示,该球员的投篮出手点为P,篮框中心点为Q,他可以选择让篮球在运行途中经过A,B,C,D四个点中的某一点并命中Q,忽略其他因素的影响,那么被“盖帽”的可能性最
小的路线是( )
A.P→A→Q
B.P→B→Q
C.P→C→Q
D.P→D→Q
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C
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解析:C 由题意得,篮球上升阶段越短, 即对称轴越靠近y轴,被“盖帽”的可能性越小,设抛物线方程为y=ax2+bx+c(a<0),当经过P(0,2),A(1,3),Q(4,3)时,列方程组解得二次函数解析式为y=-x+2,对称轴为直线x=,同理可得经过P,B,Q时,对称轴为直线x=3,经过P,C,Q时,
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对称轴为直线x=,经过P,D,Q时,对称轴为直线x=,可知经过P,C,Q时篮球处于上升阶段的水平距离最短.故选C.
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14.(15分)已知二次函数f(x)=3x2+bx+c在x=2时有最小值2.
(1)求b,c的值;
(2)已知1<m<n,且当x∈[m,n]时,f(x)的取值范围是,求m,n的值.
解:(1)由题意得f(x)=3(x-2)2+2,
展开可得f(x)=3x2-12x+14,故b=-12,c=14.
(2)因为f(x)的最小值为2,所以≥2,即n≤2,所以1<m<n≤2,
又因为二次函数的对称轴为x=2,故当x∈[m,n]时,f(x)单调递减,
故f(m)=,f(n)=,
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即m,n为方程3x2-12x+14=的两正根,且1<m<n≤2;
解一元三次方程:3x3-12x2+14x-4=0,
易知x=2是该方程的一根,
故因式分解得(x-2)(3x2-6x+2)=0,
利用求根公式对方程3x2-6x+2=0求解,
解得x==1±,因为1<m<n≤2,
故m=1+,n=2.
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2.5 幂函数与二次函数
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