第08讲 幂函数与二次函数专项训练-2027届高三数学一轮复习
2026-10-21
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内容正文:
第08讲 幂函数与二次函数
目 录
模拟·基础演练 2
题型01 二次函数的图象与性质 (重) 2
题型02 幂函数的单调性与奇偶性 (重) 5
题型03 二次函数在闭区间上的最值 重难 7
题型04 含参二次函数的最值 重难 10
题型05 幂函数的图象与变换 重难 11
题型06 二次函数解析式的求法 重难 13
题型07 二次函数的根与参数 重难 15
重难·创新演练 17
真题·实战演练 20
模拟·基础演练
考查重点:幂函数的定义与图象、二次函数的顶点与闭区间最值
考点聚焦:开口、对称轴、顶点与单调区间
▶ 题型01 二次函数的图象与性质
一、单选题
1.(2026·河北石家庄·三模)下列函数中是幂函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】幂函数要求系数为 、底数为自变量、指数为常数.
【详解】A 的系数为 ,不是幂函数;B 含常数项,不是幂函数;
D 的指数为自变量,是指数函数;C 符合三项特征.故选 C.
2.(2026·山西太原·二模)已知幂函数 的图象经过点 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】先由 求 ,再代 .
【详解】由 得 ,所以 .
故 ,选 B.
3.(2026·江苏南京·一模)若幂函数 在 上单调递减,则 ( )
A.
B.
C. 或
D.
【答案】A
【分析】系数为 解方程,再用单调性取舍.
【详解】由 得 ,解得 或 .
当 时, 在 上递增,不合题意;
当 时, 在 上递减,符合题意.故选 A.
4.(2025·河南郑州·三模)比较 与 的大小,结果是( )
A.
B.
C.
D.无法确定
【答案】B
【分析】底数在 内,指数函数递减.
【详解】因为 在 上单调递减,且 ,
所以 ,选 B.
5.(2025·安徽合肥·二模)二次函数 的顶点坐标是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】配方或直接用顶点公式.
【详解】,
所以顶点坐标为 ,选 A.
6.(2025·辽宁大连·一模)函数 在 上的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】对称轴 落在区间内,最小值在顶点取得.
【详解】,对称轴 ,
7.(2026·山东烟台·一模)下列函数中,既是幂函数又在 上单调递减的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】幂函数必须是 的形式(系数为 、底数为自变量),再逐个判断单调性。
【详解】 的系数为 ,不是幂函数; 是指数函数; 在 上递增;
符合幂函数的定义,且 ,在 上单调递减.
故选 B.
8.(2026·河北保定·二模)已知幂函数 ()的图象关于 轴对称,且在 上单调递减,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】“递减”给出指数的符号范围,“关于 轴对称”要求指数为偶数,两者取交集。
【详解】递减要求指数为负:,得 ,故 .
关于 轴对称要求指数为偶数: 时指数为 , 时为 , 时为 ,只有 符合.
故选 B.
9.(2026·江苏常州·一模)若二次函数 在区间 上单调递减,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】开口向上的二次函数在对称轴左侧递减,要求所给区间含于减区间。
【详解】图象开口向上,对称轴为 ,递减区间为 .
由题意 ,故 ,即 ,故选 A.
10.(2025·河南开封·三模)设 ,,,则 的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】同底比指数、同指数比底数,用 作“桥”。
【详解】 递减,而 ,故 ,即 ;
在 上递增,而 ,故 ,即 .
所以 ,故选 B.
11.(2025·湖北宜昌·二模)已知函数 在 上的最小值为 ,则 的值为( )
A.
B.
C. 或
D.
【答案】A
【分析】按对称轴与区间的位置关系分三类,逐类解方程后检验是否落在该类范围内。
【详解】对称轴为 .
若 , 在 上递增,最小值 ,不合;
若 ,最小值 ,得 ,只有 符合;
若 , 在 上递减,最小值 ,得 ,不合.
故 ,选 A.
12.(2025·安徽安庆·三模)已知二次函数 满足 ,且 ,则 的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】设一般式,用恒等式比较系数求 ,再配方求最小值。
【详解】设 ,由 得 .
对任意 成立,故 ,,即 ,.
所以 ,最小值为 ,选 C.
所以最小值为 ,选 B.
考点聚焦:指数符号定单调,指数奇偶定对称
▶ 题型02 幂函数的单调性与奇偶性
一、多选题
1.(2026·湖北武汉·一模)关于五个常见幂函数,下列说法正确的是( )
A. 是奇函数
B. 在 上单调递增
C. 在定义域上单调递减
D. 的图象经过原点
【答案】ABD
【分析】逐项核对奇偶性、单调性与定点.
【详解】A 中 ,是奇函数,正确;
B 中 在 上递增,正确;
C 中 在 和 上分别递减,但不能说在定义域上递减,错误;
D 中 ,图象过原点,正确.故选 ABD.
2.(2026·湖南长沙·二模)关于幂函数 ( 为常数),下列结论正确的是( )
A.图象都经过点
B.当 时,在 上单调递增
C.当 时,图象与 轴有交点
D.当 为偶数时,函数为偶函数
【答案】ABD
【分析】按指数的正负与奇偶分类判断.
【详解】A 中 ,正确;
B 中 时幂函数在 上递增,正确;
C 中 时图象以 轴为渐近线,与 轴无交点,错误;
D 中 为偶数时 ,且定义域关于原点对称,为偶函数,正确.故选 ABD.
3.(2025·浙江杭州·三模)已知 ,下列说法正确的是( )
A.图象的对称轴为
B. 的最小值为
C. 在 上单调递减
D.
【答案】ABC
【分析】配方后逐项判断.
【详解】,对称轴为 ,最小值为 ,A、B 正确;
在 上递减,C 正确;
,,二者不等,D 错误.故选 ABC.
4.(2025·四川成都·二模)已知 在 上单调递增,则 的取值可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【分析】开口向上,对称轴不在区间内部右侧即可.
【详解】,对称轴为 .
5.(2026·湖南株洲·二模)已知幂函数 (),则下列说法正确的是( )
A.若 ,则 在 上单调递增
B. 的图象一定经过点
C.若 是偶函数,则 一定是偶数
D.若 ,则 在 上单调递减
【答案】ABD
【分析】A、D 由幂函数的单调性结论直接判断;C 要防“分数指数”的反例。
【详解】 时 在 上递增, 时递减,A、D 正确;
,故图象必过 ,B 正确;
取 , 是偶函数,但 不是偶数,C 错误.
故选 ABD.
6.(2026·福建泉州·三模)已知二次函数 满足 ,且 ,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 的最小值为
D. 在 上的最大值为
【答案】ABC
【分析】对称关系给出对称轴,进而定 ;最值要比较顶点与两端点。
【详解】由 知对称轴为 ,即 ,故 ,A 正确;
由 得 ,B 正确;
,最小值为 ,C 正确;
在 上 ,,最大值为 ,D 错误.
故选 ABC.
7.(2025·浙江嘉兴·三模)已知函数 ,则下列说法正确的是( )
A.若 在 上单调递增,则
B.若 在 上单调递减,则
C.若 在 上的最小值为 ,则
D.对任意实数 , 的图象与 轴都有两个交点
【答案】ABC
【分析】A、B 看对称轴与区间的相对位置;C、D 按对称轴分三类求最小值再检验。
【详解】对称轴为 .A:区间在对称轴右侧,需 ,正确;B:区间在对称轴左侧,需 ,正确.
C:若 ,最小值 ,得 ;若 ,最小值 ,得 ,均不在该范围;若 ,最小值 ,得 ,不合.故 ,C 正确.
D:判别式 ,当 时 ,图象与 轴没有交点,D 错误.
故选 ABC.
8.(2025·山东潍坊·二模)设 , 为 在 上的最小值,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 的最小值为
D. 无最大值
【答案】ABD
【分析】动区间上的最小值按“顶点在区间左、内、右”分类,写出分段解析式后再判断。
【详解】.
A: 时区间为 ,含顶点 ,,正确;
B: 时区间为 ,在对称轴右侧递增,,正确;
C:因 ,且当 时 ,,故 的最小值为 ,C 错误;
D:当 时 ,故 无最大值,D 正确.
故选 ABD.
要使 在 上递增,只需 .
所以 可以取 、,不能取 、.故选 AB.
考点聚焦:二次函数闭区间最值的分类
▶ 题型03 二次函数在闭区间上的最值
一、填空题
1.(2026·福建厦门·一模)已知幂函数 的图象经过点 ,则 ________.
【答案】
【分析】把点的坐标代入,化同底后比较指数.
【详解】由 得 ,
所以 ,即 .
2.(2026·山东济南·三模)比较 与 的大小:________(填“”或“”).
【答案】
【分析】指数相同,用幂函数 的单调性.
【详解】因为 在 上单调递增,且 ,
所以 .
3.(2025·江西南昌·二模)二次函数 的顶点坐标是________.
【答案】
【分析】配方或直接用顶点公式.
【详解】,
所以顶点坐标为 .
4.(2025·河北唐山·一模)函数 在 上的最大值是________.
【答案】
【分析】对称轴 在区间内,最大值在离轴较远的端点.
【详解】,对称轴 .
,,故最大值为 .
5.(2025·广东广州·三模)函数 在 上的值域是________.
【答案】
【分析】开口向下,最大值在顶点,最小值在离轴较远的端点.
【详解】,对称轴 ,最大值为 .
6.(2026·江西赣州·一模)已知函数 是幂函数,且在 上单调递减,则 ________.
【答案】
【分析】幂函数要求系数为 ,解出 后再用单调性取舍。
【详解】由系数为 得 ,即 ,故 或 .
时指数为 ,在 上递增,不合;
时指数为 ,递减,符合.
故 .
7.(2026·山东临沂·三模)已知函数 在 上的最小值为 ,则实数 ________.
【答案】
【分析】对称轴与区间的位置分三种情况,逐类解出后必须回代检验。
【详解】对称轴为 .
若 , 在 上递增,最小值 ,得 ,符合;
若 ,最小值 ,得 ,均不在 内;
若 ,最小值 ,得 ,不合.
故 .
8.(2025·河北沧州·一模)函数 在 上的值域是________.
【答案】
【分析】配方后比较顶点值与两个端点值。
【详解】,在 上最小值为 ;
又 ,,故最大值为 .值域为 .
9.(2025·江苏徐州·二模)若不等式 对任意 恒成立,则实数 的取值范围是________.
【答案】
【分析】分离参数化为 恒成立,再求 在 上的最小值。
【详解】因 ,,原不等式等价于 对任意 恒成立.
在 上递减,故在 上的最小值为 .
所以 ,即 ,取值范围为 .
10.(2025·广东佛山·三模)若函数 在 上不单调,则实数 的取值范围是________.
【答案】
【分析】二次函数在闭区间上不单调,等价于对称轴落在区间内部。
【详解】对称轴为 . 在 上不单调,等价于对称轴在区间内部,
即 ,故取值范围为 .
又 ,,最小值为 ,
故值域为 .
考点聚焦:含参二次函数最值与恒成立
▶ 题型04 含参二次函数的最值
一、解答题
1.(2026·云南昆明·模拟预测)已知二次函数 的图象顶点为 ,且经过点 .(1)求 的解析式;(2)求 在 上的最大值与最小值.
【答案】(1);(2)最大值为 ,最小值为
【分析】已知顶点设顶点式求 ;再比较顶点与两端点的函数值.
【详解】(1)设 ,
把 代入得 ,所以 .
故 .
(2)对称轴 ,最小值为 .
又 ,,
故最大值为 ,最小值为 .
2.(2026·全国·模拟预测)已知 在 上的最小值为 ,求 的解析式.
【答案】当 时 ;当 时 ;当 时
【分析】配方得对称轴 ,按轴与 的位置分三类.
【详解】,对称轴为 .
3.(2026·四川宜宾·模拟预测)已知函数 ().
(1) 若 在 上单调递增,求 的取值范围;
(2) 求 在 上的最小值 ;
(3) 若 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【分析】(1) 区间在对称轴右侧;(2) 按对称轴与 的三种位置写分段;(3) 逐段解不等式再取并集。
【详解】(1) 对称轴为 ,由 在对称轴右侧得 .
(2) ① 当 时, 在 上递增,;
② 当 时,;
③ 当 时, 在 上递减,.
(3) 当 时,由 得 ,故 ;
当 时,由 得 ,即 ,在 上恒成立;
当 时,由 得 ,故 .
综上 .
4.(2026·全国·模拟预测)已知函数 ,.
(1) 当 时,求 的最小值;
(2) 若 在 上的最小值为 ,求 的值;
(3) 若 对任意 恒成立,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) 或 ;(3)
【分析】恒成立问题转化为 在 上的最小值非负,仍按对称轴分类。
【详解】(1) 时对称轴 , 在 上递减,最小值 .
(2) ① 若 , 在 上递增,最小值 ,得 ,符合;
② 若 ,最小值 ,得 ,均不在 内;
③ 若 , 在 上递减,最小值 ,得 ,符合.
故 或 .
(3) 令 ,对称轴为 .
① 若 , 在 上递增,最小值 ,得 ,故 ;
② 若 ,最小值 ,即 ,得 ,结合 得 ;
③ 若 ,最小值 ,得 ,不合.
综上 ,即取值范围为 .
考点聚焦:由指数符号定单调、由奇偶定对称
▶ 题型05 幂函数的图象与变换
一、单选题
1.(2026·山东菏泽·三模)已知幂函数 的图象经过点 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】把点代入 ,化成同底数比较指数。
【详解】由 得 .
故选 A.
2.(2025·江西抚州·二模)已知幂函数 在 上单调递减,且为偶函数,则 可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】递减要求 ,偶函数要求 为偶数。
【详解】由在 上递减知 ,排除 C、D;
时 为奇函数, 时 为偶函数.
故选 A.
二、多选题
3.(2026·湖北荆门·三模)关于函数 ,下列说法正确的是( )
A.定义域为
B.它是奇函数
C.它在 上单调递减
D.它的图象经过点
【答案】ABCD
【分析】把 写成 后逐项判断。
【详解】 的定义域为 ,A 正确;
,为奇函数,B 正确;
在 上 随 增大而减小,C 正确;
时 ,D 正确.
故选 ABCD.
三、填空题
4.(2025·广西百色·二模)函数 的定义域为________.
【答案】
【分析】分数指数幂的分母为奇数时,被开方数可取任意实数。
【详解】,对任意实数 都有意义,
故定义域为 .
四、解答题
5.(2026·云南文山·模拟预测)已知幂函数 .
(1) 当 时,写出 在 上的单调性;
(2) 当 时,写出 在 上的单调性,并说明 时 的奇偶性.
【答案】(1) 单调递增;(2) 单调递减, 时为偶函数
【分析】幂函数在 上的单调性由 的符号决定。
【详解】(1) 当 时, 在 上单调递增.
(2) 当 时, 在 上单调递减.
当 时 ,定义域为 ,
且 ,故为偶函数.
考点聚焦:一般式、顶点式、双根式,按已知条件择优设式
▶ 题型06 二次函数解析式的求法
一、单选题
1.(2026·河北衡水·三模)已知二次函数的图象经过点 、、,则该二次函数的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】三点坐标已知,设一般式代入解方程组。
【详解】设 ,代入三点得 ,,,
解得 ,,,
故 .
故选 A.
2.(2025·辽宁大连·二模)已知二次函数图象的顶点为 ,且经过点 ,则其解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】已知顶点,优先设顶点式 。
【详解】设 ,代入 得 ,
故 ,即 .
故选 A.
二、多选题
3.(2026·山东淄博·三模)已知二次函数 满足 ,,,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.图象的对称轴为
【答案】ABC
【分析】先由三个条件解出 ,再逐项核对。
【详解】由 得 ;
由 得 ;由 得 ,
解得 ,,A、B 正确;
,C 正确;
对称轴为 ,D 错误.
故选 ABC.
三、填空题
4.(2025·安徽芜湖·二模)已知 ,则 ________.
【答案】
【分析】换元法:令 ,把 用 表示后回代。
【详解】令 ,则 ,
,
故 .
四、解答题
5.(2026·江西南昌·模拟预测)已知二次函数 满足 ,且 ,求 的解析式.
(1) 设出一般式并利用 ;
(2) 由恒等式比较系数求 .
【答案】
【分析】设一般式,代入恒等式后比较同次项系数。
【详解】设 ,由 得 .
,
由恒等于 得 ,,
解得 ,,
故 .
考点聚焦:开口、判别式、对称轴、端点值四件事定根的分布
▶ 题型07 二次函数的根与参数
一、单选题
1.(2026·河北保定·三模)若方程 在 内有两个不等实根,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】对称轴在区间内,需 且两端函数值为正。
【详解】设 ,对称轴 .
由 得 ;
又 ,,
综上 .
故选 A.
2.(2025·山东济南·二模)若方程 的一个根大于 、另一个根小于 ,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】开口向上时,只需 。
【详解】设 ,开口向上,
两根分居 两侧等价于 ,
即 ,得 .
故选 A.
二、多选题
3.(2026·湖南长沙·三模)研究二次方程根的分布时,通常需要考虑( )
A.判别式的符号
B.对称轴与区间的位置关系
C.区间端点处函数值的符号
D.只需考虑判别式
【答案】ABC
【分析】四要素:开口、判别式、对称轴、端点值。
【详解】A、B、C 是三个关键量(开口方向由题设给定);
只看判别式无法确定根落在哪个区间,D 错误.
故选 ABC.
三、填空题
4.(2025·安徽合肥·二模)若方程 有两个不相等的正根,则 的取值范围是________.
【答案】
【分析】两根为正:、两根之和为正、两根之积为正。
【详解】由 得 或 ;
两根之和 得 ;
两根之积 恒成立.
综上 .
四、解答题
5.(2026·四川成都·模拟预测)已知函数 ,若 的两根都大于 ,求 的取值范围.
(1) 写出三个条件;
(2) 取交集得范围.
【答案】
【分析】对称轴在 右侧、判别式非负、,三者同时成立。
【详解】需同时满足:
① ,即 或 ;
② 对称轴 ;
③ ,即 .
三者取交集得 .
(若要求两根均大于 且不相等,则 )
当 时, 在 上递增,;
当 时,;
当 时, 在 上递减,.
重难·创新演练
一、单选题
设题创新:指数含参筛选、动区间最值与恒成立转化
1.(2026·江苏南通·模拟预测)已知幂函数 ()的图象关于 轴对称,且在 上单调递减,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】先由递减确定 ,再由关于 轴对称要求指数为偶数.
【详解】由 在 上递减得 ,即 ,
又 ,故 ,,.
当 或 时,指数为 ,函数为奇函数,图象关于原点对称,不合题意;
当 时,指数为 ,函数为偶函数,图象关于 轴对称,符合题意.故选 B.
2.(2026·浙江温州·三模)已知 在 上的最大值为 ,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】分 与 两种情况讨论最大值的位置.
【详解】,,对称轴为 .
3.(2026·江苏南通·模拟预测)已知函数 在 上的最大值为 ,则实数 的取值集合是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】最高次系数含参,必须按 、、 分类讨论最大值的取得位置。
【详解】当 时 在 上递减,最大值 ,符合;
当 时开口向上,最大值只能在端点取得:,,故 ,即 ;
当 时开口向下,对称轴 , 在 上递减,最大值 ,符合.
综上 ,故选 A.
4.(2026·浙江金华·三模)若存在 ,使不等式 成立,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】“存在”对应最小值:分离参数后取 在 上的最小值。
【详解】因 ,,不等式等价于 .
存在 使不等式成立,只需 ().
由 ,且 时取等,故最小值为 .
于是 ,即 ,故选 A.
当 时, 在 上递减,最大值为 ,符合;
当 时,最大值在 或 处取得,
需 ,即 ,解得 ,故 .
综上,,选 A.
二、解答题
5.(2026·全国·模拟预测)已知函数 ,若对任意 都有 ,求实数 的取值范围.
【答案】
【分析】转化为 在 上的最小值不小于 ,按对称轴位置分三类.
【详解】,对称轴为 .
6.(2026·全国·模拟预测)已知函数 ,.
(1) 当 时,求 的最小值;
(2) 若 在 上是单调函数,求 的取值范围;
(3) 若 对任意 恒成立,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) 或 ;(3)
【分析】(2) 对称轴不在区间内部即单调;(3) 构造 ,按其最小值分类讨论。
【详解】(1) 时 ,在 上递减,最小值 .
(2) 对称轴为 ,要使 在 上单调,需 或 .
(3) 令 .
① 若 , 在 上递增,最小值 ,得 ,故 ;
② 若 ,最小值 ,即 ,得 ,故 ;
③ 若 , 在 上递减,最小值 ,得 ,不合.
综上 ,即取值范围为 .
当 时, 在 上递增,最小值为 ,
由 得 ,故 均符合;
当 时,最小值为 ,
由 得 ,即 ,故 ;
当 时,最小值为 ,由 得 ,与 矛盾.
综上, 的取值范围是 .
真题·实战演练
一、单选题
高频考点:幂值比较、闭区间最值与分段讨论的规范书写
1.(2022·全国甲卷·T5 改编)下列函数中,在 上单调递减的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】指数为正则递增,指数为负则递减.
【详解】、、 的指数为正,在 上递增;
的指数为负,在 上递减.故选 B.
2.(2023·天津卷·T4 改编)设 ,,,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】 与 同底, 与 同指数,分两组比较.
【详解】因为 单调递减,且 ,所以 .
因为 在 上单调递增,且 ,所以 .
故 ,选 B.
3.(2021·北京卷·T6 改编)已知二次函数 满足 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由两个零点设交点式,再代 .
【详解】由 可设 ,
所以 .故选 C.
4.(2021·浙江卷·T5 改编)函数 在 上的值域是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】配方后比较顶点与两端点.
【详解】,对称轴 ,最小值为 ;
又 ,,最大值为 .
故值域为 ,选 A.
5.(2022·全国甲卷·T5 改编)设 ,,,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】先用同底(指数函数)比较 ,再用同指数(幂函数)比较 。
【详解】 递减,而 ,故 ,即 ;
在 上递增,而 ,故 ,即 .
所以 ,故选 B.
6.(2021·北京卷·T6 改编)已知二次函数 满足 ,则 在 上的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】两根式写出解析式,再比较顶点与两端点的函数值。
【详解】由 得 ,对称轴为 .
在 上,,最小值 ,故最大值为 ,故选 A.
7.(2021·浙江卷·T5 改编)函数 在 上的值域是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】开口向下,最大值在顶点,最小值在离对称轴较远的端点。
【详解】,最大值 ;
又 ,,故最小值为 .值域为 ,故选 A.
8.(2023·天津卷·T4 改编)若函数 在 上的最大值为 ,最小值为 ,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】最小值取到 要求顶点在区间内,最大值不超过 要求右端点不越过另一等高零点。
【详解】,最小值 必须在 处取得,故 .
最大值需为 :,故只需 ,即 ,得 .
结合 得 ,故选 A.
二、填空题
9.(2023·上海卷·T6 改编)已知幂函数 的图象经过点 ,则 ________.
【答案】
【分析】先求 ,再代 .
【详解】由 得 ,
10.(2023·上海卷·T6 改编)若二次函数 在 处取得最小值 ,则 ________.
【答案】
【分析】最小值点的函数值直接给出 ,对称轴条件用于验证。
【详解】由 得 ,即 .
(此时由对称轴 得 ,与 联立得 ,,确为最小值点,符合题意.)
所以 ,.
三、解答题
11.(2022·全国乙卷·T20 改编)已知 在 上的最小值为 ,求 的解析式.
【答案】当 时 ;当 时 ;当 时
【分析】对称轴 ,按区间 在轴左侧、包含轴、在轴右侧三类讨论.
【详解】,对称轴为 .
当 ,即 时, 在 上递减,;
当 ,即 时,;
当 时, 在 上递增,.
12.(2024·全国·模拟预测)已知函数 在区间 上的最小值为 ,求实数 的值.
【答案】
【分析】配方得对称轴 ,按轴与 的位置分三类求最小值,再令其等于 .
【详解】,对称轴为 .
13.(2022·全国乙卷·T20 改编)已知幂函数 ()的图象关于 轴对称,且在 上单调递减.
(1) 求 的值及 的解析式;
(2) 解不等式 ;
(3) 若 对任意 恒成立,求 的取值范围.
【答案】(1) ,;(2) ;(3)
【分析】(1) 指数为负且为偶数;(2) 偶函数且正半轴递减,不等式等价于比较 与 ;(3) 单调性求最小值。
【详解】(1) 由递减得 ,即 ,故 ;由关于 轴对称知指数为偶数,只有 时指数为 ,故 .
(2) 为偶函数,在 上递减,故 ,且 ,.
两边平方得 ,即 ,,解得 或 .
再由 得 ( 或 已排除 ).
故解集为 .
(3) 在 上递减,最小值为 ,故 .
14.(2024·全国·模拟预测)已知二次函数 ()的图象与 轴交于点 和 ,且最小值为 .
(1) 求 的解析式;
(2) 求不等式 的解集;
(3) 若 在 上恒成立,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【分析】用两根式设解析式,由最小值定 ;恒成立即 。
【详解】(1) 设 ,对称轴为 ,最小值 ,得 ,故 .
(2) 由 得 ,即 ,解得 ,解集为 .
(3) 在 上的最小值为 ,故 ,即取值范围为 .
当 时, 在 上递增,最小值为 ,
令 得 ,不满足 ;
当 时,最小值为 ,
令 得 ,即 或 ,只有 符合;
当 时,最小值为 ,
令 得 ,不满足 .
综上,.
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第08讲 幂函数与二次函数
目 录
模拟·基础演练 2
题型01 二次函数的图象与性质 (重) 2
题型02 幂函数的单调性与奇偶性 (重) 3
题型03 二次函数在闭区间上的最值 重难 4
题型04 含参二次函数的最值 重难 5
题型05 幂函数的图象与变换 重难 5
题型06 二次函数解析式的求法 重难 6
题型07 二次函数的根与参数 重难 7
重难·创新演练 7
真题·实战演练 8
模拟·基础演练
考查重点:幂函数的定义与图象、二次函数的顶点与闭区间最值
考点聚焦:开口、对称轴、顶点与单调区间
▶ 题型01 二次函数的图象与性质
一、单选题
1.(2026·河北石家庄·三模)下列函数中是幂函数的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2026·山西太原·二模)已知幂函数 的图象经过点 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
3.(2026·江苏南京·一模)若幂函数 在 上单调递减,则 ( )
A.
B.
C. 或
D.
4.(2025·河南郑州·三模)比较 与 的大小,结果是( )
A.
B.
C.
D.无法确定
5.(2025·安徽合肥·二模)二次函数 的顶点坐标是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2025·辽宁大连·一模)函数 在 上的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
7.(2026·山东烟台·一模)下列函数中,既是幂函数又在 上单调递减的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2026·河北保定·二模)已知幂函数 ()的图象关于 轴对称,且在 上单调递减,则 ( )
A.
B.
C.
D.
9.(2026·江苏常州·一模)若二次函数 在区间 上单调递减,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
10.(2025·河南开封·三模)设 ,,,则 的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2025·湖北宜昌·二模)已知函数 在 上的最小值为 ,则 的值为( )
A.
B.
C. 或
D.
12.(2025·安徽安庆·三模)已知二次函数 满足 ,且 ,则 的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
考点聚焦:指数符号定单调,指数奇偶定对称
▶ 题型02 幂函数的单调性与奇偶性
一、多选题
1.(2026·湖北武汉·一模)关于五个常见幂函数,下列说法正确的是( )
A. 是奇函数
B. 在 上单调递增
C. 在定义域上单调递减
D. 的图象经过原点
2.(2026·湖南长沙·二模)关于幂函数 ( 为常数),下列结论正确的是( )
A.图象都经过点
B.当 时,在 上单调递增
C.当 时,图象与 轴有交点
D.当 为偶数时,函数为偶函数
3.(2025·浙江杭州·三模)已知 ,下列说法正确的是( )
A.图象的对称轴为
B. 的最小值为
C. 在 上单调递减
D.
4.(2025·四川成都·二模)已知 在 上单调递增,则 的取值可以是( )
A.
B.
C.
D.
5.(2026·湖南株洲·二模)已知幂函数 (),则下列说法正确的是( )
A.若 ,则 在 上单调递增
B. 的图象一定经过点
C.若 是偶函数,则 一定是偶数
D.若 ,则 在 上单调递减
6.(2026·福建泉州·三模)已知二次函数 满足 ,且 ,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 的最小值为
D. 在 上的最大值为
7.(2025·浙江嘉兴·三模)已知函数 ,则下列说法正确的是( )
A.若 在 上单调递增,则
B.若 在 上单调递减,则
C.若 在 上的最小值为 ,则
D.对任意实数 , 的图象与 轴都有两个交点
8.(2025·山东潍坊·二模)设 , 为 在 上的最小值,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 的最小值为
D. 无最大值
考点聚焦:二次函数闭区间最值的分类
▶ 题型03 二次函数在闭区间上的最值
一、填空题
1.(2026·福建厦门·一模)已知幂函数 的图象经过点 ,则 ________.
2.(2026·山东济南·三模)比较 与 的大小:________(填“”或“”).
3.(2025·江西南昌·二模)二次函数 的顶点坐标是________.
4.(2025·河北唐山·一模)函数 在 上的最大值是________.
5.(2025·广东广州·三模)函数 在 上的值域是________.
6.(2026·江西赣州·一模)已知函数 是幂函数,且在 上单调递减,则 ________.
7.(2026·山东临沂·三模)已知函数 在 上的最小值为 ,则实数 ________.
8.(2025·河北沧州·一模)函数 在 上的值域是________.
9.(2025·江苏徐州·二模)若不等式 对任意 恒成立,则实数 的取值范围是________.
10.(2025·广东佛山·三模)若函数 在 上不单调,则实数 的取值范围是________.
考点聚焦:含参二次函数最值与恒成立
▶ 题型04 含参二次函数的最值
一、解答题
1.(2026·云南昆明·模拟预测)已知二次函数 的图象顶点为 ,且经过点 .(1)求 的解析式;(2)求 在 上的最大值与最小值.
2.(2026·全国·模拟预测)已知 在 上的最小值为 ,求 的解析式.
3.(2026·四川宜宾·模拟预测)已知函数 ().
(1) 若 在 上单调递增,求 的取值范围;
(2) 求 在 上的最小值 ;
(3) 若 ,求 的取值范围.
4.(2026·全国·模拟预测)已知函数 ,.
(1) 当 时,求 的最小值;
(2) 若 在 上的最小值为 ,求 的值;
(3) 若 对任意 恒成立,求 的取值范围.
考点聚焦:由指数符号定单调、由奇偶定对称
▶ 题型05 幂函数的图象与变换
一、单选题
1.(2026·山东菏泽·三模)已知幂函数 的图象经过点 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·江西抚州·二模)已知幂函数 在 上单调递减,且为偶函数,则 可以是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
3.(2026·湖北荆门·三模)关于函数 ,下列说法正确的是( )
A.定义域为
B.它是奇函数
C.它在 上单调递减
D.它的图象经过点
三、填空题
4.(2025·广西百色·二模)函数 的定义域为________.
四、解答题
5.(2026·云南文山·模拟预测)已知幂函数 .
(1) 当 时,写出 在 上的单调性;
(2) 当 时,写出 在 上的单调性,并说明 时 的奇偶性.
考点聚焦:一般式、顶点式、双根式,按已知条件择优设式
▶ 题型06 二次函数解析式的求法
一、单选题
1.(2026·河北衡水·三模)已知二次函数的图象经过点 、、,则该二次函数的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·辽宁大连·二模)已知二次函数图象的顶点为 ,且经过点 ,则其解析式为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
3.(2026·山东淄博·三模)已知二次函数 满足 ,,,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.图象的对称轴为
三、填空题
4.(2025·安徽芜湖·二模)已知 ,则 ________.
四、解答题
5.(2026·江西南昌·模拟预测)已知二次函数 满足 ,且 ,求 的解析式.
(1) 设出一般式并利用 ;
(2) 由恒等式比较系数求 .
考点聚焦:开口、判别式、对称轴、端点值四件事定根的分布
▶ 题型07 二次函数的根与参数
一、单选题
1.(2026·河北保定·三模)若方程 在 内有两个不等实根,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·山东济南·二模)若方程 的一个根大于 、另一个根小于 ,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
3.(2026·湖南长沙·三模)研究二次方程根的分布时,通常需要考虑( )
A.判别式的符号
B.对称轴与区间的位置关系
C.区间端点处函数值的符号
D.只需考虑判别式
三、填空题
4.(2025·安徽合肥·二模)若方程 有两个不相等的正根,则 的取值范围是________.
四、解答题
5.(2026·四川成都·模拟预测)已知函数 ,若 的两根都大于 ,求 的取值范围.
(1) 写出三个条件;
(2) 取交集得范围.
重难·创新演练
一、单选题
设题创新:指数含参筛选、动区间最值与恒成立转化
1.(2026·江苏南通·模拟预测)已知幂函数 ()的图象关于 轴对称,且在 上单调递减,则 ( )
A.
B.
C.
D.
2.(2026·浙江温州·三模)已知 在 上的最大值为 ,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2026·江苏南通·模拟预测)已知函数 在 上的最大值为 ,则实数 的取值集合是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2026·浙江金华·三模)若存在 ,使不等式 成立,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
二、解答题
5.(2026·全国·模拟预测)已知函数 ,若对任意 都有 ,求实数 的取值范围.
6.(2026·全国·模拟预测)已知函数 ,.
(1) 当 时,求 的最小值;
(2) 若 在 上是单调函数,求 的取值范围;
(3) 若 对任意 恒成立,求 的取值范围.
真题·实战演练
一、单选题
高频考点:幂值比较、闭区间最值与分段讨论的规范书写
1.(2022·全国甲卷·T5 改编)下列函数中,在 上单调递减的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2023·天津卷·T4 改编)设 ,,,则( )
A.
B.
C.
D.
3.(2021·北京卷·T6 改编)已知二次函数 满足 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
4.(2021·浙江卷·T5 改编)函数 在 上的值域是( )
A.
B.
C.
D.
5.(2022·全国甲卷·T5 改编)设 ,,,则( )
A.
B.
C.
D.
6.(2021·北京卷·T6 改编)已知二次函数 满足 ,则 在 上的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
7.(2021·浙江卷·T5 改编)函数 在 上的值域是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2023·天津卷·T4 改编)若函数 在 上的最大值为 ,最小值为 ,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
9.(2023·上海卷·T6 改编)已知幂函数 的图象经过点 ,则 ________.
10.(2023·上海卷·T6 改编)若二次函数 在 处取得最小值 ,则 ________.
三、解答题
11.(2022·全国乙卷·T20 改编)已知 在 上的最小值为 ,求 的解析式.
12.(2024·全国·模拟预测)已知函数 在区间 上的最小值为 ,求实数 的值.
13.(2022·全国乙卷·T20 改编)已知幂函数 ()的图象关于 轴对称,且在 上单调递减.
(1) 求 的值及 的解析式;
(2) 解不等式 ;
(3) 若 对任意 恒成立,求 的取值范围.
14.(2024·全国·模拟预测)已知二次函数 ()的图象与 轴交于点 和 ,且最小值为 .
(1) 求 的解析式;
(2) 求不等式 的解集;
(3) 若 在 上恒成立,求 的取值范围.
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