内容正文:
专题2.5二次函数与幂函数
知识梳理
1.幂函数
(1)定义:形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中底数x是自变量,α为常数.常见的五类幂函数为y=x,y=x2,y=x3,y=x,y=x-1.
(2)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(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.
2.二次函数
(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);③零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
(2)二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
图象
定义域
(-∞,+∞)
(-∞,+∞)
值域
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
奇偶性
当b=0时为偶函数,当b≠0时为非奇非偶函数
顶点
对称性
图象关于直线x=-成轴对称图形
常用结论
1.巧识幂函数的图象和性质
2.记牢一元二次不等式恒成立的条件
(1)ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是(2)ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的充要条件是
【题型1 幂函数的定义】
【例1】(23-24高一下·湖北·阶段练习)下列函数是幂函数的是( )
A. B. C. D.
跟踪训练
1.(23-24高一上·云南西双版纳·期中)下列结论正确的是( )
A.幂函数的图象一定过原点 B.时,幂函数是增函数
C.幂函数的图象会出现在第四象限 D.既是二次函数,又是幂函数
2.(25-26高三上·黑龙江吉林·阶段检测)已知幂函数的定义域为,则( )
A. B.1 C.4 D.8
3.已知幂函数f(x)=k·xα的图象过点,则k+α=________.
【题型2 比较幂值的大小】
【例2】(2023·上海青浦·一模)已知,,则“”是“”的( ).
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
跟踪训练
1.已知a=3,b=4,c=12,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.a<b<c
C.c<b<a D.c<a<b
2.(2026·天津·模拟预测)已知,,则“”是“”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
3.(2023·湖北孝感·模拟预测)已知为奇函数,当时,,当时,,则( )
A. B.
C. D.
【题型3 幂函数的图象与性质的综合应用】
【例3】(2024·湖南岳阳·模拟预测)探究幂函数当时的性质,若该函数在定义域内为奇函数,且在上单调递增,则( )
A.2 B.3 C. D.-1
跟踪训练
1.(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
2.(23-24高三上·上海浦东新·阶段练习)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
3.(2025·湖北·模拟预测)已知幂函数,则下列结论正确的是( )
A.为奇函数 B.在其定义域上单调递减
C. D.
4.若,则的取值范围是 ______
【题型4 求二次函数的解析式】
【例4】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,试确定此二次函数的解析式.
跟踪训练
1.已知二次函数f(x)=ax2+bx+5的图象过点P(-1,11),且其对称轴是直线x=1,则a+b的值是( )
A.-2 B.0
C.1 D.2
2.(2023高三·全国·专题练习)已知二次函数的两个零点分别是0和5,图象开口向上,且在区间上的最大值为12,则函数的解析式为 .
3.已知二次函数 ,,对任意,,且恒成立.则二次函数的完整解析式为
【题型5 二次函数的最值问题】
【例5】(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.
跟踪训练
1.(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.
2.(2025·天津红桥·模拟预测)已知二次函数的值域为,则的最小值为______.
3.(2024·辽宁鞍山·二模)已知当时,不等式:恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2024·江西九江·模拟预测)无论取何值时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
课后作业:
1.(25-26高二下·北京·期中)以下哪个函数既是奇函数,又是增函数( )
A. B. C. D.
2.(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
3.(2025·四川成都·模拟预测)幂函数在上单调递减,则( )
A.或 B. C. D.或
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)函数的值域为( )
A. B. C. D.
5.(2026·重庆北碚·模拟预测)设,则( )
A. B. C. D.
6.(2026·上海·一模)设函数的定义域集合为,值域集合为,则( )
A. B. C. D.
7.(2022·湖南·二模)“”是“”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
8.已知是幂函数,且、,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
9.(2026·浙江宁波·二模)已知幂函数是非奇非偶函数,令,记数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
10.(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.,
11.(多选 25-26高三上·山西太原·阶段检测)已知函数是幂函数,则( )
A. B. C.是偶函数 D.当时,
12.(多选 24-25高三上·贵州·阶段检测)已知幂函数,则( )
A. B.的定义域为
C.为非奇非偶函数 D.不等式的解集为
13(多选 2023·江苏连云港·模拟预测)若对于任意实数x,不等式恒成立,则实数a可能是( )
A. B.0 C. D.1
14.(2026·上海浦东新·三模)若幂函数的图象经过点,则实数的值为___________.
15.(2025·上海虹口·一模)已知 ,若幂函数为偶函数,则实数____
16.(2024·河南·模拟预测)已知函数在上的最大值为,在上的最大值为,若,则实数的取值范围是 .
17.(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.
18.(2023·山东·一模)已知二次函数满足,顶点为.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围.
19.(2025·上海金山·三模)如图所示是函数的图象,由指数函数与幂函数“拼接”而成.
(1)已知,求的取值范围;
(2)若方程存在实数解,求的取值范围.
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专题2.5二次函数与幂函数
知识梳理
1.幂函数
(1)定义:形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中底数x是自变量,α为常数.常见的五类幂函数为y=x,y=x2,y=x3,y=x,y=x-1.
(2)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(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.
2.二次函数
(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);③零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
(2)二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
图象
定义域
(-∞,+∞)
(-∞,+∞)
值域
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
奇偶性
当b=0时为偶函数,当b≠0时为非奇非偶函数
顶点
对称性
图象关于直线x=-成轴对称图形
常用结论
1.巧识幂函数的图象和性质
2.记牢一元二次不等式恒成立的条件
(1)ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是(2)ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的充要条件是
【题型1 幂函数的定义】
【例1】(23-24高一下·湖北·阶段练习)下列函数是幂函数的是( )
A. B. C. D.
【解题思路】由幂函数的定义可判断各选项.
【解答过程】由幂函数的定义,形如,叫幂函数,
对A,,故A正确;B,C,D均不符合. 故选:A.
跟踪训练
1.(23-24高一上·云南西双版纳·期中)下列结论正确的是( )
A.幂函数的图象一定过原点 B.时,幂函数是增函数
C.幂函数的图象会出现在第四象限 D.既是二次函数,又是幂函数
【解题思路】利用幂函数的简单性质判断即可.
【解答过程】解:幂函数图象不一定过原点,例如,函数的图象不经过原点,故A不正确;
当时,幂函数,,在定义域内均为增函数,故B正确;
由函数的定义及幂函数在第一象限均有图象可知,幂函数的图象不会出现在第四象限,故C不正确;
函数是二次函数,但是不是幂函数,幂函数得形如,故D不正确.
故选:B.
2.(25-26高三上·黑龙江吉林·阶段检测)已知幂函数的定义域为,则( )
A. B.1 C.4 D.8
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】求幂函数的值、根据函数是幂函数求参数值
【分析】由幂函数的定义可求出或,结合幂函数的定义域为,即可选出正确答案.
【详解】由幂函数的概念可得,解得或.
当时,,定义域为,不符合题意,舍去;
当时,,定义域为,符合题意,所以,
所以.
故选:C
3.已知幂函数f(x)=k·xα的图象过点,则k+α=________.
解析:因为函数f(x)=k·xα是幂函数,所以k=1,又函数f(x)的图象过点,所以=,解得α=,则k+α=. 答案:
【题型2 比较幂值的大小】
【例2】(2023·上海青浦·一模)已知,,则“”是“”的( ).
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【解题思路】直接根据充分性和必要性的定义判断即可.
【解答过程】因为函数在上单调递增,所以,即“”是“”的充要条件.
故选:C.
跟踪训练
1.已知a=3,b=4,c=12,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.a<b<c
C.c<b<a D.c<a<b
解析:选C.因为a=81,b=16,c=12,由幂函数y=x在(0,+∞)上为增函数,知a>b>c,故选C.
2.(2026·天津·模拟预测)已知,,则“”是“”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
【答案】A
【难度】0.82
【知识点】由幂函数的单调性解不等式、由指数函数的单调性解不等式、判断命题的充分不必要条件
【分析】又函数单调性得到充分性成立,举出反例可得必要性不成立.
【详解】由题意得,,,
而在上单调递增,故,
而在上单调递减,故,充分性成立,
,不妨设,满足要求,
但此时,不满足,必要性不成立,
故“”是“”的充分不必要条件.
3.(2023·湖北孝感·模拟预测)已知为奇函数,当时,,当时,,则( )
A. B.
C. D.
【解题思路】利用题给条件求得在上单调性,利用为奇函数求得的大小关系,再利用幂函数性质比较的大小关系,进而得到三者间的大小关系.
【解答过程】因为当时,,
则在上单调递增,在上单调递减,
当时,,
则在上单调递减,在上单调递增.
且,所以在上单调递增,
在上单调递减,在上单调递增.
因为,,
则
所以.
故选:A.
【题型3 幂函数的图象与性质的综合应用】
【例3】(2024·湖南岳阳·模拟预测)探究幂函数当时的性质,若该函数在定义域内为奇函数,且在上单调递增,则( )
A.2 B.3 C. D.-1
【解题思路】根据幂函数的性质即可得解.【解答过程】由题意可得且为奇数,所以.
故选:B.
跟踪训练
1.(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
【难度】0.75
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【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.
2.(23-24高三上·上海浦东新·阶段练习)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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
3.(2025·湖北·模拟预测)已知幂函数,则下列结论正确的是( )
A.为奇函数 B.在其定义域上单调递减
C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】幂函数的奇偶性的应用、用导数判断或证明已知函数的单调性、求幂函数的解析式、判断一般幂函数的单调性
【分析】由幂函数的定义求出,由函数奇偶性得到A错误,求出定义域,求导得到函数的单调性,从而判断BCD.
【详解】因为是幂函数,根据幂函数的定义可知,
当时,,等式成立,
因为在R上单调递增,故为唯一解.
此时,其定义域为.
A选项,,所以是偶函数,A选项错误.
B选项,对求导,可得.
当时,,当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
所以在其定义域上不单调递减的,B错误;
C选项,,在上单调递减.
因为,所以,即,C选项正确.
D选项,,在上单调递增,,
所以,即,D错误.
故选:C.
4.若,则的取值范围是 ______
【答案】
【难度】0.85
【知识点】由幂函数的单调性解不等式
【分析】根据幂函数当时是减函数,结合函数的定义域,列不等式即可求得的范围.
【详解】幂函数,当时是减函数,
函数 的定义域为,
所以有,
解得 ,故答案为 .
【点睛】本题主要考查幂函数的定义域与单调性,值得注意的是容易疏忽,是基础题.
【题型4 求二次函数的解析式】
【例4】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,试确定此二次函数的解析式.
【解】 法一(利用一般式):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.
法二(利用顶点式):设f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).因为f(2)=f(-1),f(-1)=-1,所以抛物线的对称轴为x==.所以m=.又根据题意函数有最大值8,所以n=8,所以f(x)=a+8.因为f(2)=-1,
所以a+8=-1,解得a=-4,所以f(x)=-4+8=-4x2+4x+7.
法三(利用零点式):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),即f(x)=ax2-ax-2a-1.又函数有最大值8,即=8.
解得a=-4或a=0(舍去),所以所求函数的解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
跟踪训练
1.已知二次函数f(x)=ax2+bx+5的图象过点P(-1,11),且其对称轴是直线x=1,则a+b的值是( )
A.-2 B.0
C.1 D.2
解析:选A.因为二次函数f(x)=ax2+bx+5的图象的对称轴是直线x=1,所以-=1 ①.又f(-1)=a-b+5=11,所以a-b=6 ②.联立①②,解得a=2,b=-4,所以a+b=-2,故选A.
2.(2023高三·全国·专题练习)已知二次函数的两个零点分别是0和5,图象开口向上,且在区间上的最大值为12,则函数的解析式为 .
【解题思路】根据函数特征设然后判断并求解从而解得函数解析式.
【解答过程】设其对称轴为直线,又在区间上的最大值为12,
所以,所以
故答案为:
3.已知二次函数 ,,对任意,,且恒成立.则二次函数的完整解析式为
【解题思路】根据得到,结合得出,根据恒成立,求出的值,即可求出函数解析式.
【解答过程】对任意,,
二次函数对称轴为,,,,,
又对任意,恒成立,,即在上恒成立,
,,,
,,即函数,故答案为:.
【题型5 二次函数的最值问题】
【例5】(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
【难度】0.65
【知识点】根据二次函数的最值或值域求参数、由奇偶性求函数解析式、利用函数单调性求最值或值域、根据函数是幂函数求参数值
【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.
跟踪训练
1.(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
【难度】0.62
【知识点】由奇偶性求参数、根据二次函数的最值或值域求参数
【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.
2.(2025·天津红桥·模拟预测)已知二次函数的值域为,则的最小值为______.
【答案】4
【难度】0.65
【知识点】根据二次函数的最值或值域求参数、基本不等式求和的最小值、求二次函数的值域或最值
【分析】利用二次函数的性质得到,消去变量后利用基本不等式求解最值即可.
【详解】因为二次函数的值域为,
所以的最小值是,且,由二次函数性质得对称轴为,
所以的最小值为,
所以,即,而,
当且仅当时取等,此时.
故答案为:4
3.(2024·辽宁鞍山·二模)已知当时,不等式:恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】先由得,由基本不等式得,故.
【解答过程】当时,由得,
因,故,当且仅当即时等号成立,
因当时,恒成立,得,
故选:C.
4.(2024·江西九江·模拟预测)无论取何值时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】由题知,再解不等式即可得答案.
【解答过程】解:因为无论取何值时,不等式恒成立,
所以,,解得,
所以,的取值范围是
故选:D.
课后作业:
1.(25-26高二下·北京·期中)以下哪个函数既是奇函数,又是增函数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】根据解析式直接判断函数的单调性、函数奇偶性的定义与判断、判断一般幂函数的单调性
【详解】对于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,A符合;
对于B,由反比例函数性质可知,在定义域内不单调,B不符合;
对于C,由对勾函数性质可知,在定义域内不单调,C不符合;
对于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,D不符合.
2.(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
【难度】0.75
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、判断命题的充分不必要条件
【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.
3.(2025·四川成都·模拟预测)幂函数在上单调递减,则( )
A.或 B. C. D.或
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【分析】根据幂函数的定义以及单调性列出关于的方程与不等式,则结果可求.
【详解】由题意可知,解得,
故选:B.
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.82
【知识点】求幂函数的值域、求指数型复合函数的值域、分段函数的值域或最值
【分析】分别求出在上的值域以及在上的值域可得答案.
【详解】因在上单调递增,则时,,
又在上单调递增,则时,,
则的值域为,故A正确
5.(2026·重庆北碚·模拟预测)设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.75
【知识点】由幂函数的单调性比较大小、比较指数幂的大小
【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.
6.(2026·上海·一模)设函数的定义域集合为,值域集合为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】具体函数的定义域、求幂函数的值域、判断两个集合是否相等、判断一般幂函数的单调性
【分析】先将函数化为根式,即可得到其定义域,再结合幂函数的单调性即可求出其值域,进而即可得到答案.
【详解】由,则,解得,所以,
又是幂函数,且,即在上单调递减,
当时,;当时,,所以,
所以.
7.(2022·湖南·二模)“”是“”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
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】由幂函数的单调性解不等式、判断命题的充分不必要条件
【分析】根据幂函数的单调性求出的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得出答案.
【详解】解:因为是定义在上的增函数,又,
所以,解得,
因为由可推出,而由无法推出,
故“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
8.已知是幂函数,且、,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性解不等式、由对数函数的单调性解不等式、根据函数是幂函数求参数值
【分析】利用函数是幂函数且在为增函数可求得的值,将所求不等式变形为,由此可得出关于实数的不等式,由此可解得实数的取值范围.
【详解】因为是幂函数,所以,解得或.
又因为、,都有,
可设,则,所以,函数是单调递增函数,
当时,,该函数在上不单调,不合乎题意;
当时,,该函数在上为增函数.
所以等价于,所以,解得.
故答案为:.
【点睛】本题考查利用函数的单调性求解函数不等式,同时也考查了利用幂函数求参数,考查计算能力,属于中等题.
9.(2026·浙江宁波·二模)已知幂函数是非奇非偶函数,令,记数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、裂项相消法求和
【分析】由,解得或,再由为非奇非偶函数,确定函数 ,然后再利用裂项相消法求解.
【详解】由题意得:,
解得或,
而当时,为偶函数,不合题意;
当时,为非奇非偶函数,符合题意,
则,
则.
10.(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
【难度】0.62
【知识点】由幂函数的单调性解不等式
【分析】根据幂函数定义求出,根据函数解析式逐个判断即可.
【详解】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.
11.(多选 25-26高三上·山西太原·阶段检测)已知函数是幂函数,则( )
A. B.
C.是偶函数 D.当时,
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】求幂函数的解析式、判断五种常见幂函数的奇偶性、根据函数是幂函数求参数值
【分析】根据函数为幂函数可求出m的值,即可判断AB;结合函数的奇偶性判断C;根据函数解析式可判断D.
【详解】由是幂函数知,所以或-2,
所以或,所以,,AB正确;
当时,,是奇函数,C错误;
对于,当时,,
对于,当时,不成立,故当时,,D正确
故选:ABD.
12.(多选 24-25高三上·贵州·阶段检测)已知幂函数,则( )
A. B.的定义域为
C.为非奇非偶函数 D.不等式的解集为
【答案】AC
【难度】0.85
【知识点】由幂函数的单调性解不等式、根据函数是幂函数求参数值、求幂函数的定义域
【分析】根据幂函数的定义得到方程,求出的值,即可求出函数解析式,从而判断A、B、C;判断函数的单调性,根据单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可判断D.
【详解】A:由幂函数知,,解得,故A正确;
B,C:,则的定义域为,所以函数为非奇非偶函数,故B错误,C正确;
D:由知函数在上单调递增,
所以由可得,解得,
即不等式的解集为,故D错误.
故选:AC
13(多选 2023·江苏连云港·模拟预测)若对于任意实数x,不等式恒成立,则实数a可能是( )
A. B.0 C. D.1
【解题思路】首先当,不等式为恒成立,故满足题意;其次,问题变为了一元二次不等式恒成立问题,则当且仅当,解不等式组即可.
【解答过程】当时,不等式为恒成立,故满足题意;
当时,要满足,
而,
所以解得;
综上,实数a的取值范围是;
所以对比选项得,实数a可能是,0,1.
故选:ABD.
14.(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】/0.25
【难度】0.95
【知识点】幂函数图象过定点问题
【分析】将已知点坐标代入幂函数解析式,即可求解参数.
【详解】由题意,
在中,图象经过点,
∴,
解得:.
15.(2025·上海虹口·一模)已知 ,若幂函数为偶函数,则实数____
【答案】
【难度】0.85
【知识点】由奇偶性求参数、判断五种常见幂函数的奇偶性
【分析】根据偶函数的性质与定义,逐一分析的各个取值,即可得答案.
【详解】当时,,定义域为,是奇函数;
当时,,定义域为R,关于原点对称,
设,则,为偶函数,符合题意;
当时,,定义域为,不关于原点对称,是非奇非偶函数;
故答案为:.
16.(2024·河南·模拟预测)已知函数在上的最大值为,在上的最大值为,若,则实数的取值范围是 .
【解题思路】作出的图象,分和两种情况讨论函数在上的最大值和在上的最大值,列出关系,解不等式即可得到答案.
【解答过程】由函数,作出的图象如下:
由题得:,
当时,函数在上的最大值为,即,
要使,则,令,解得:,,,,
由图可得,要使函数在上的最大值为,且,
则,或,解得:.
当时,
由图,在上最大值,
在上单调递增,最大值,
不可能成立,
综上,实数的取值范围是,
故答案为:.
17.(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)
【难度】0.65
【知识点】根据二次函数的最值或值域求参数、已知f(g(x))求解析式
【分析】(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.
【详解】(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.
18.(2023·山东·一模)已知二次函数满足,顶点为.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围.
【解题思路】(1)由二次函数顶点为可设,由即可求出a,则求出的解析式.
(2)根据二次函数的开口和对称轴即可求得实数的取值范围.
【解答过程】(1)设,
则由得:,
,
.
(2)由(1)知,开口向上,对称轴为,
则若函数在区间上单调递增,
需满足,
,
∴实数a的取值范围为.
19.(2025·上海金山·三模)如图所示是函数的图象,由指数函数与幂函数“拼接”而成.
(1)已知,求的取值范围;
(2)若方程存在实数解,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性解不等式、根据函数零点的个数求参数范围
【分析】(1)将点的坐标分别代入函数、的解析式,求出、的值,可得出函数的解析式,然后利用函数的定义域、单调性结合可得出关于的不等式组,由此可求得实数的取值范围;
(2)分析可知的取值范围即为函数的值域,可得出关于的不等式,即可解得实数的取值范围.
【详解】(1)由题意可得,解得,故.
因为函数在上严格减,
由可得,解得,
因此,实数的取值范围是.
(2)因为方程存在实数解,即方程存在实数解,
则的取值范围即为函数的值域,
由题图可知,函数的值域为,故函数的值域为,
所以,即,解得或,
因此,实数的取值范围是.
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