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第04講冪函數與二次函數1.冪函數(1)冪函數的定義:一般地,函數y=xα叫做冪函數,其中x是自變量,α是常數.(2)常見的五種冪函數的圖象和性質比較函數y=xy=x2y=x3y=y=x-1圖象性質定義域RRR{x|x≥0}{x|x≠0}值域R{y|y≥0}R{y|y≥0}{y|y≠0}奇偶性奇函數偶函數奇函數非奇非偶函數奇函數單調性在R上單調遞增在(-∞,0]上單調遞減;在(0,+∞)上單調遞增在R上單調遞增在[0,+∞)上單調遞增在(-∞,0)和(0,+∞)上單調遞減公共點(1,1)2.一般冪函數的圖象特征(1)所有的冪函數在(0,+∞)上都有定義,并且圖象都過點(1,1).(2)當α>0時,冪函數的圖象通過原點,并且在區間[0,+∞)上是增函數.特別地,當α>1時,冪函數的圖象下凸;當0<α<1時,冪函數的圖象上凸.(3)當α<0時,冪函數的圖象在區間(0,+∞)上是減函數.(4)冪指數互為倒數的冪函數在第一象限內的圖象關于直線y=x對稱.(5)在第一象限,作直線x=a(a>1),它同各冪函數圖象相交,按交點從下到上的順序,冪指數按從小到大的順序排列.3.二次函數的圖象和性質解析式f(x)=ax2+bx+c(a>0)f(x)=ax2+bx+c(a<0)圖象定義域RR值域eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4ac-b2,4a),+∞))eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(4ac-b2,4a)))單調性在x∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(b,2a)))上單調遞減;在x∈eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a),+∞))上單調遞增在x∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(b,2a)))上單調遞增;在x∈eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a),+∞))上單調遞減對稱性函數的圖象關于直線x=-eq\f(b,2a)對稱一.冪函數及其圖象和性質例1.(1)現有下列函數:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦,其中冪函數的個數為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】根據冪函數的定義逐個辨析即可【詳解】冪函數滿足形式,故,滿足條件,共2個故選:B【復習指導】:判斷函數為冪函數的方法(1)自變量x前的系數為1.(2)底數為自變量x.(3)指數為常數.(2)下列命題中正確的是(

)A.當時,函數的圖像是一條直線;B.冪函數的圖像都經過和點;C.冪函數的定義域為;D.冪函數的圖像不可能出現在第四象限.【答案】D【分析】根據冪函數的性質依次分析各選項即可得答案.【詳解】解:對于A,時,函數的圖像是一條直線除去點,故錯誤;對于B,冪函數的圖像都經過點,當指數大于時,都經過點,當指數小于時,不經過點,故B錯誤;對于C,函數,故定義域為,故錯誤;對于D,由冪函數的性質,冪函數的圖像一定過第一象限,不可能出現在第四象限,故正確.故選:D.(3)冪函數在第一象限的圖像如圖所示,則的大小關系是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據冪函數的性質,在第一象限內,的右側部分的圖像,圖像由下至上,冪指數增大,即可判斷;【詳解】根據冪函數的性質,在第一象限內,的右側部分的圖像,圖像由下至上,冪指數增大,所以由圖像得:,故選:D(4)已知冪函數的圖象經過點,且,則的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】首先根據已知條件求出的解析式,再根據的單調性和奇偶性求解即可.【詳解】由題意可知,,解得,,故,易知,為偶函數且在上單調遞減,又因為,所以,解得,或.故的取值范圍為.故選:C.(5)(多選)已知函數圖像經過點(4,2),則下列命題正確的有(

)A.函數為增函數 B.函數為偶函數C.若,則 D.若,則【答案】ACD【分析】先代點求出冪函數的解析式,根據冪函數的性質直接可得單調性和奇偶性,由可判斷C,利用展開和0比即可判斷D.【詳解】將點(4,2)代入函數得:,則.所以,顯然在定義域上為增函數,所以A正確.的定義域為,所以不具有奇偶性,所以B不正確.當時,,即,所以C正確.當若時,==.即成立,所以D正確.故選:ACD.【點睛】本題主要考查了冪函數的性質,(6)若,試求的取值范圍.【答案】【分析】根據冪函數的定義域,將分成:同時大于零、同時小于零、三種情況,結合冪函數的單調性列不等式組,解不等式組求得的取值范圍.【詳解】∵,∴或或解得或.故的取值范圍是.【點睛】本小題主要考查冪函數的定義域和單調性的運用,考查分類討論的數學思想方法,考查不等式組的解法,屬于中檔題.【復習指導】:(1)冪函數圖象的畫法①確定冪函數在第一象限內的圖象:先根據α的取值,確定冪函數y=xα在第一象限內的圖象.②確定冪函數在其他象限內的圖象:根據冪函數的定義域及奇偶性確定冪函數f(x)在其他象限內的圖象.(2)解決與冪函數有關的綜合性問題的方法首先要考慮冪函數的概念,對于冪函數y=xα(α∈R),由于α的取值不同,所以相應冪函數的單調性和奇偶性也不同.同時,注意分類討論思想的應用.二.比較冪值的大小例2.(1)若,,,,則a,b,c,d的大小關系是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據冪函數的概念,利用冪函數的性質即可求解.【詳解】冪函數在上單調遞增,又,,故選:C.(2)已知,,,則,,的大小關系為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】借助函數的單調性,可得解【詳解】由題意,構造函數,由指數函數和冪函數的性質,可知兩個函數在單調遞增;由于;由于;綜上:故選:A(3)已知,,則a、b、c的大小關系為()A.a<b<c B.c<a<b C.b<a<c D.c<b<a【答案】C【分析】根據給定條件,利用指數函數、冪函數單調性即可比較大小作答.【詳解】函數是定義域R上的單調減函數,且,則,即,又函數在上單調遞增,且,于是得,即,所以a、b、c的大小關系為.故選:C(4)已知函數為上的偶函數,對任意,,均有成立,若,則的大小關系是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據條件判斷函數的單調性,然后利用單調性進行比較即可.【詳解】解:對任意,,均有成立,此時函數在區間為減函數,是偶函數,當時,為增函數,,,,因為,所以,因為,所以,所以,所以,即.故選:D.(5)比較下列各組中兩個冪的值的大小:=1\*GB3①,;=2\*GB3②,;=3\*GB3③,;=4\*GB3④,.【答案】=1\*GB3①;=2\*GB3②;=3\*GB3③;=4\*GB3④.【解析】根據冪函數的單調性比較大小即可.【詳解】解:=1\*GB3①∵冪函數在上為增函數,又,.=2\*GB3②∵冪函數在上為增函數,又,.=3\*GB3③∵冪函數在上為減函數,又,.=4\*GB3④∵冪函數在上為減函數,又,.【點睛】本題考查冪函數的單調性的應用,屬于基礎題.【復習指導】:在比較冪值的大小時,必須結合冪值的特點:指數不變,選擇適當的函數,借助其單調性進行比較,準確掌握各個冪函數的圖象和性質是解題的關鍵,另外特別要善于應用“搭橋”法進行分組,常數0和1是常用的中間量.三.求二次函數的解析式例3.(1)已知函數的圖象關于y軸對稱,且與直線相切,則滿足上述條件的二次函數可以為_______.【答案】(答案不唯一).【分析】關于軸對稱,函數為偶函數,可以設,然后由它與直線相切可求得的關系,取特殊可得結論.【詳解】因為二次函數的圖象關于y軸對稱,所以可設,由得,所以,即.取,,則,(答案不唯一).故答案為:(答案不唯一).(2)已知二次函數的圖像經過點,且函數是偶函數,則函數的解析式為___________.【答案】【分析】由偶函數易得關于對稱求參數b,根據圖象過點求參數c,寫出解析式即可.【詳解】∵是偶函數,有,∴關于對稱,即,故,又圖像經過點,∴,可得.故.故答案為:(3)已知二次函數f

(x)與x軸的兩個交點坐標為(0,0)和(-2,0)且有最小值-1,則f(x)=______.【答案】x2+2x【詳解】設函數的解析式為f(x)=ax(x+2)(a≠0),所以f(x)=ax2+2ax,由eq\f(4a×0-4a2,4a)=-1,得a=1,所以f(x)=x2+2x.(4)二次函數f(x)滿足f(2)=f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,則f(x)=________.【答案】-4x2+4x+7【詳解】方法一(利用一般式)設f(x)=ax2+bx+c(a≠0).由題意得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4a+2b+c=-1,,a-b+c=-1,,\f(4ac-b2,4a)=8,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=-4,,b=4,,c=7.))所以所求二次函數的解析式為f(x)=-4x2+4x+7.方法二(利用頂點式)因為f(2)=f(-1),所以拋物線的對稱軸為x=eq\f(2+-1,2)=eq\f(1,2).又根據題意函數有最大值8,所以f(x)=aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))2+8.因為f(2)=-1,所以aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2-\f(1,2)))2+8=-1,解得a=-4,所以f(x)=-4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))2+8=-4x2+4x+7.(5)已知是二次函數,且滿足,,,求函數的解析式.【答案】【分析】設,根據對稱軸、,可構造方程組求得,由此可得解析式.【詳解】設,,關于對稱,即;又,,,解得:.【復習指導】:求二次函數解析式的方法四.二次函數的圖象和性質命題點1二次函數的圖象例4.(1)已知函數(其中)的圖象如下圖所示,則的圖象是(

)A.B.C.D.【答案】A【分析】根據二次函數圖象上特殊點的正負性,結合指數型函數的性質進行判斷即可.【詳解】解:由圖象可知:,因為,所以由可得:,由可得:,由可得:,因此有,所以函數是減函數,,所以選項A符合,故選:A(2)在同一直角坐標系中,指數函數,二次函數的圖象可能是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據指數函數的單調性、二次函數的零點確定正確選項.【詳解】指數函數圖象位于x軸上方,據此可區分兩函數圖象.二次函數,有零點.A,B選項中,指數函數在R上單調遞增,故,故A錯誤、B正確.C,D選項中,指數函數在R上單調遞減,故,故C,D錯誤.故選:B(3)對數函數y=logax(a>0且a≠1)與二次函數y=(a﹣1)x2﹣x在同一坐標系內的圖象可能是()A.B.C.D.【答案】A【分析】①當0<a<1時,對數函數y=logax為減函數,二次函數開口向下,且其對稱軸為x=,故排除C與D;②當a>1時,對數函數y=logax為增函數,二次函數開口向上,且其對稱軸為x=,故B錯誤.【詳解】解:由對數函數y=logax(a>0且a≠1)與二次函數y=(a﹣1)x2﹣x可知,①當0<a<1時,此時a﹣1<0,對數函數y=logax為減函數,而二次函數y=(a﹣1)x2﹣x開口向下,且其對稱軸為x=,故排除C與D;②當a>1時,此時a﹣1>0,對數函數y=logax為增函數,而二次函數y=(a﹣1)x2﹣x開口向上,且其對稱軸為x=,故B錯誤,而A符合題意.故選:A.(4)已知函數,若關于的不等式的解集為,則()A. B.C. D.【答案】B【分析】由題意可得,且,3為方程的兩根,運用韋達定理可得,,的關系,可得的解析式,計算,(1),(4),比較可得所求大小關系.【詳解】關于的不等式的解集為,可得,且,3為方程的兩根,可得,,即,,,,可得,(1),(4),可得(4)(1),故選.【點睛】本題主要考查二次函數的圖象和性質、函數與方程的思想,以及韋達定理的運用.命題點2二次函數的單調性例5.(1)已知函數f(x)=x2-kx-6在[2,8]上是單調函數,則k的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】D【分析】根據題意,求出二次函數f(x)的對稱軸,結合二次函數的性質可得2或8,解可得k的取值范圍,即可得答案.【詳解】解:根據題意,函數f(x)=x2﹣kx﹣6的對稱軸為x,若f(x)在[2,8]上是單調函數,必有2或8,解可得:k≤4或k≥16,即k的取值范圍是(﹣∞,4]∪[16,+∞);故選D.【點睛】本題考查二次函數單調性的性質,注意二次函數的性質,屬于基礎題.(2)函數的單調遞減區間為()A. B. C. D.【答案】D【分析】先求出函數的定義域,確定內層函數的單調性,再根據復合函數的單調性得出答案.【詳解】由題可得,即,所以函數的定義域為,又函數在上單調遞減,根據復合函數的單調性可知函數的單調遞減區間為,故選D.【點睛】本題考查對數函數的單調性和應用、復合函數的單調性、二次函數的性質,體現了轉化的數學思想,屬于中檔題.(3)函數的單調遞減區間是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據給定的函數,借助二次函數分段討論其單調性作答.【詳解】當時,,則函數在上單調遞增,在上單調遞減,當時,,則函數在上單調遞增,所以函數的單調遞減區間是.故選:A(4)已知函數在R上是增函數,則實數a的取值范圍是_______.【答案】【分析】保證在每一段都是增函數,同時要注意上、下段間端點值之間的大小關系,由此列出不等式組,進而可解得結果.【詳解】要使在上是增函數,則,解得.故答案為:.【點睛】方法點睛:對于分段函數的單調性,有兩種基本的判斷方法:一是保證各段上同增(減)時,要注意上、下段間端點值之間的大小關系;二是畫出這個分段函數的圖象,結合函數圖象、性質進行直觀的判斷.(5)已知函數,若任意、且,都有,則實數a的取值范圍是___________.【答案】【分析】本題首先可令,將轉化為,然后令,通過函數單調性的定義得出函數在上是增函數,最后分為、兩種情況進行討論,結合二次函數性質即可得出結果.【詳解】因為任意、且,都有,所以令,即,,令,則函數在上是增函數,若,則,顯然不成立;若,則,解得,綜合所述,實數a的取值范圍是,故答案為:.【點睛】關鍵點點睛:本題考查根據函數的性質求參數,主要考查函數單調性的定義以及二次函數性質,要注意這種情況,考查推理能力,是中檔題.命題點3二次函數的值域、最值例6.(1)若函數的定義域為,值域為,則實數的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據二次函數性質可確定其最小值為,由可求得,;由此根據值域可確定函數定義域,即可得到的取值范圍.【詳解】為開口方向向上,對稱軸為的二次函數令,解得:,

即實數的取值范圍為故選:【點睛】本題考查根據函數的值域求解函數的定義域的問題,關鍵是能夠確定最值點的位置,根據函數的性質可確定定義域.(2)已知函數在定義域上的值域為,則實數的取值范圍為____.【答案】【分析】求出原函數的對稱軸,分析可知,然后根據x≥1時,函數為增函數且,分析即得解【詳解】函數f(x)=x2﹣2x的對稱軸方程為x=1,在[﹣1,1]上為減函數,且值域為[﹣1,3],當x≥1時,函數為增函數,且∴要使函數f(x)=x2﹣2x在定義域[﹣1,n]上的值域為[﹣1,3],實數n的取值范圍是[1,3].故答案為:[1,3](3)若函數的值域為R,則實數m的取值范圍是_________.【答案】【分析】因為函數的值域為R,所以真數能取到大于0的一切實數,分類討論和兩種情況討論,再取并集即可.【詳解】令,由題意得出真數能取到大于0的一切實數.①當時,,函數為,此時函數的值域為,不符合題意;②當時,則有,解得:.綜上所述,實數的取值范圍是.故答案為:.【點睛】易錯點睛:本題考查利用二次不等式在實數集上恒成立求參數的取值范圍,解題時要對首項系數的符號以及判別式的符號進行分析,考查化歸與轉化思想的應用,屬于中等題.(4)若函數的定義域和值域均為,則的值為____.【答案】【分析】根據二次函數的性質,結合定義域和值域均為,列出相應方程組,求出,的值即可.【詳解】解:由函數,可得對稱軸為,故函數在上是增函數.函數的定義域和值域均為,,即.解得,或.,..故答案為:.(5)已知,,對任意的,存在,使得,則的取值范圍是____【答案】【分析】求出和的值域,根據的值域包含的值域列式可求得結果.【詳解】因為在上為增函數,所以,,所以在上的值域為,因為在上的最小值為,最大值為,所以的值域為,又對任意的,存在,使得,則的值域包含的值域,即,則,解得,故答案為:【點睛】關鍵點點睛:轉化為的值域包含的值域求解是解題關鍵.(6)已知,求的最小值與最大值.【答案】最小值;最大值57【詳解】試題分析:試題解析:,∵,∴.則當,即時,有最小值;當,即時,有最大值57.(7)已知函數f(x)=-x2+2x-3.=1\*GB3①求f(x)在區間上的最大值g(a);=2\*GB3②已知,求的值【答案】=1\*GB3①;=2\*GB3②【分析】=1\*GB3①因為的對稱軸與區間的位置關系不確定,故分,,三類來討論,確定單調性,即可求出最值.=2\*GB3②由=1\*GB3①所得的是分3段的分段函數,每一段都代入計算,符合每一段的取值范圍即可保留,不符合就舍去.【詳解】解:=1\*GB3①1)當時,;2)當時,;3)當時,綜上所述:=2\*GB3②,當時,,另一根不符合,故舍去,當時,,另一跟不符合,故舍去,綜上.【點睛】本題考查確定的二次函數在不確定的區間的上的最大值問題,將對稱軸和區間的位置關系分三類進行討論求最大值即可,是一道中檔題.【復習指導】:解決二次函數圖象與性質問題時要注意:(1)拋物線的開口方向,對稱軸位置,定義區間三者相互制約,要注意分類討論.(2)要注意數形結合思想的應用,尤其是給定區間上的二次函數最值問題,先“定性”(作草圖),再“定量”(看圖求解).(3)二次函數在閉區間上的最值主要有三種類型:軸定區間定、軸動區間定、軸定區間動.無論哪種類型,解題的關鍵都是圖象的對稱軸與區間的位置關系,當含有參數時,要依據圖象的對稱軸與區間的位置關系進行分類討論.命題點4二次函數的恒成立問題例7.(1)已知函數,若,恒有,則實數a的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】函數恒成立問題,直接求最值利用二次函數的性質可得;或利用參變分離法,利用基本不等式求最值即得.【詳解】解法一:若,恒有,只需,設函數在上的最小值為,則(1)當,即時,,即,所以;(2)當,即時,,即,所以此時不滿足題意;(3)當,即時,,所以,即,得,則.綜上,實數的取值范圍為.故選:B.解法二:若,恒有,即對任意恒成立,所以對任意的恒成立,而,當且僅當,即時取等號,所以.因此,實數的取值范圍是.故選:B.(2)若,使得不等式成立,則實數的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】由題意可轉化為,使成立,求的最大值即可.【詳解】因為,使得不等式成立,所以,使得不等式成立,令,,因為對稱軸為,所以,所以,故選:C【點睛】本題主要考查了存在性命題的應用,考查了函數最值的求法,轉化思想,屬于中檔題.(3)若關于的方程有解,則實數的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】方程有解轉化為有正根,即在有解,根據解出的范圍.【詳解】方程有解,有解,令,則可化為有正根,則在有解,又當時,所以,故選:.(4)設函數,若對于,恒成立,則實數的取值范圍為___________.【答案】【分析】整理可得在上恒成立,根據x的范圍,可求得的范圍,分析即可得答案.【詳解】由題意,可得,即,當時,,所以在上恒成立,只需,當時有最小值為1,則有最大值為3,則,實數的取值范圍是,故答案為:(5)已知.=1\*GB3①不等式恒成立,求實數a的取值范圍;=2\*GB3②若不等式有解,求實數a的取值范圍.【答案】=1\*GB3①;=2\*GB3②.【分析】=1\*GB3①令,求出在上的最小值即可;=2\*GB3②令,求出在上的最大值即可.【詳解】令,當時,在上單調遞減,在上單調遞增,,,=1\*GB3①因在恒成立,于是得,所以實數a的取值范圍是;=2\*GB3②因不等式在有解,于是得,所以實數a的取值范圍是.【復習指導】:=1\*GB2⑴有關不等式恒成立求參數的取值范圍,通常處理方法有二:①考慮能否進行參變量分離,若能,則構造關于變量的函數,轉化為求函數的最大(小)值,從而建立參變量的不等式;②若參變量不能分離,則應構造關于變量的函數(如一次函數、二次函數),并結合圖象建立參變量的不等式求解.=2\*GB2⑵能成立問題可以轉化為>ymin或<ymax的形式,求y的最大值與最小值,從而求得參數的取值范圍.1.下圖給出四個冪函數的圖象,則圖象與函數的大致對應是()①

④A.①,②,③,④B.①,②,③,④C.①,②,③,④D.①,②,③,④【答案】B【分析】通過②的圖象的對稱性判斷出②對應的函數是偶函數;①對應的冪指數大于1,通過排除法得到選項【詳解】②的圖象關于y軸對稱,②應為偶函數,故排除選項C,D,①由圖象知,在第一象限內,圖象下凸,遞增的較快,所以冪函數的指數大于1,故排除A故選B.【點睛】本題考查冪函數的圖象與性質,冪函數的圖象取決于冪指數.屬于基礎題.2.已知函數是冪函數,且在上遞增,則實數(

)A.-1 B.-1或3 C.3 D.2【答案】C【分析】根據冪函數的定義和性質,列出相應的方程,即可求得答案.【詳解】由題意知:,即,解得或,∴當時,,則在上單調遞減,不合題意;當時,,則在上單調遞增,符合題意,∴,故選:C3.已知冪函數滿足,若,,,則,,的大小關系是(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】由可求得,得出單調遞增,根據單調性即可得出大小.【詳解】由可得,∴,∴,即.由此可知函數在上單調遞增.而由換底公式可得,,,∵,∴,于是,又∵,∴,故,,的大小關系是.故選:C.【點睛】關鍵點睛:本題考查利用函數單調性判斷大小,解題的關鍵是判斷出函數的單調性以及自變量的大小.4.已知,,,則,,的大小關系是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用冪函數和指數函數的性質比較大小即可【詳解】∵,,∴.故選:C.5.不等式的解為()A. B. C. D.【答案】B【分析】將不等式化為,再利用函數的單調性即可解出.【詳解】等價于∴解得.故選B.【點睛】本題主要考查分數指數冪與根式的轉化,以及冪函數單調性的應用.6.設a=,b=,c=,則a,b,c的大小關系是()A.a>c>b B.a>b>cC.c>a>b D.b>c>a【答案】A【詳解】試題分析:∵函數是減函數,∴;又函數在上是增函數,故.從而選A考點:函數的單調性.7.已知冪函數的圖象關于y軸對稱,且在上單調遞減,則滿足的a的取值范圍為(

)A.B.C.D.【答案】D【分析】由條件知,,可得m=1.再利用函數的單調性,分類討論可解不等式.【詳解】冪函數在上單調遞減,故,解得.又,故m=1或2.當m=1時,的圖象關于y軸對稱,滿足題意;當m=2時,的圖象不關于y軸對稱,舍去,故m=1.不等式化為,函數在和上單調遞減,故或或,解得或.故應選:D.8.已知是定義在上的增函數,,則a,b,c的大小關系是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用冪函數以及指數函數的單調性判斷的大小關系,結合是定義在上的增函數,即可判斷出答案.【詳解】因為函數為R上單調增函數,故,而,由于是定義在上的增函數,故,即.故選:A.9.已知點(m,8)在冪函數f(x)=(m-1)xn的圖象上,設a=f

eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3))),b=f(lnπ),c=,則a,b,c的大小關系是()A.a<c<b B.a<b<cC.b<c<a D.b<a<c【答案】A【詳解】由于f(x)=(m-1)xn為冪函數,所以m-1=1,則m=2,f(x)=xn.又點(2,8)在函數f(x)=xn的圖象上,所以8=2n,知n=3,故f(x)=x3,且在R上是增函數,又lnπ>1>=eq\f(\r(2),2)>eq\f(1,3),所以f(lnπ)>>f

eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3))),則b>c>a.10.四個數2.40.8,3.60.8,log0.34.2,log0.40.5的大小關系為(

)A.3.60.8>log0.40.5>2.40.8>log0.34.2B.3.60.8>2.40.8>log0.34.2>log0.40.5C.log0.40.5>3.60.8>2.40.8>log0.34.2D.3.60.8>2.40.8>log0.40.5>log0.34.2【答案】D【分析】由對數函數的性質判出1>log0.40.5>0>log0.34.2,由冪函數的性質得到3.60.8>2.40.8>1,則四個數的大小得到比較.【詳解】∵y=x0.8在(0,+∞)上是增函數,又3.6>2.4>1,∴3.60.8>2.40.8>1.∵log0.34.2<log0.31=log0.41<log0.40.5<log0.40.4,∴log0.34.2<0<log0.40.5<1,∴3.60.8>2.40.8>log0.40.5>log0.34.2.故選:D.11.若,則下列結論正確的是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據函數的單調性可判斷A是否正確;根據不等式的性質可判斷B是否正確;根據函數的單調性可判斷C是否正確;根據函數的單調性即可判斷D是否正確.【詳解】由于函數在上單調遞增,又,所以,故A錯誤;因為,由不等式的性質可知,,故B錯誤;由于函數在上單調遞減,又,所以,故C錯誤;由于函數在上單調遞減,又,所以,故D正確.故選:D.12.若不等式的解集為,則函數的圖象可以為(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】由題可得和是方程的兩個根,求出,再根據二次函數的性質即可得出.【詳解】由題可得和是方程的兩個根,且,,解得,則,則函數圖象開口向下,與軸交于.故選:C.13.設,二次函數的圖象可能是()A. B.C. D.【答案】D【詳解】因為,二次函數,那么可知,在A中,a<0,b<0,c<0,不合題意;B中,a<0,b>0,c>0,不合題意;C中,a>0,c<0,b>0,不合題意,故選D.14.函數的單調遞減區間為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】首先求出函數的定義域,再由二次函數的性質以及復合函數的單調性即可求解.【詳解】由得或,即函數的定義域為,又二次函數的圖象的對稱軸方程為,所以函數()在區間上單調遞減,在區間上單調遞增,又函數為增函數,所以的單調遞減區間為.故選:D15.函數的單調遞增區間是()A. B.和C.和 D.和【答案】B【分析】結合絕對值的含義與二次函數的性質,可畫出函數的圖象,即可求出函數的單調遞增區間.【詳解】,當或時,;當時,,如圖所示,函數的單調遞增區間是和.故選B.【點睛】本題考查了二次函數的性質,考查了函數的單調性,屬于基礎題.16.設函數在區間上是減函數,則實數a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據二次函數的圖象和性質即可求解.【詳解】函數的對稱軸為,又函數在上為減函數,,即.故選:B.【點睛】本題考查由函數的單調區間求參數的取值范圍,涉及二次函數的性質,屬基礎題.17.二次函數在區間上單調遞增的一個充分不必要條件為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】先求出在區間上單調遞增的等價條件為,通過充分不必要條件的定義,即可判斷【詳解】因為二次函數在區間上單調遞增,所以解得.因為只有C是其真子集,故選:C18.已知函數.若,都有,則實數的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】首先可得函數在上是增函數,然后保證函數在每一段都是增函數,同時要注意上、下段間端點值之間的大小關系,由此列出不等式組,進而可解得結果.【詳解】依題意可知,函數在上是增函數,則,解得.故選:B.【點睛】方法點睛:對于分段函數的單調性,有兩種基本的判斷方法:一是保證各段上同增(減)時,要注意上、下段間端點值之間的大小關系;二是畫出這個分段函數的圖象,結合函數圖象、性質進行直觀的判斷.19.已知二次函數的值域為,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由二次函數的值域可得出,可得出,則有,利用基本不等式可求得結果.【詳解】若,則函數的值域為,不合乎題意,因為二次函數的值域為,則,且,所以,,可得,則,所以,,當且僅當時,等號成立,因此,的最小值為.故選:B.20.已知命題“,”為真命題,則實數的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據題意,結合命題的否定與原命題的真假性關系,再討論二次函數的單調性與最值,即可求解.【詳解】因,為真命題,則,為假命題.若命題,為真命題,若時,則,解得;若時,,解得,若時,則,解得;綜上所述,的取值范圍為,所以命題,為真命題,實數的取值范圍為.故B正確.21.設,函數,若的最小值為,則實數的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】當時,結合不等式求得其最小值為,當時,,根據函數的最小值為,列出不等式組,即可求解.【詳解】當時,,當且僅當時,等號成立;即當時,函數的最小值為,當時,,要使得函數的最小值為,則滿足,解得,即實數的取值范圍是.故選:A.22.函數的單調遞減區間為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】,由結合函數的遞減區間可得結果.【詳解】,由得,又,所以函數的單調遞減區間為.故選:.23.“”是“冪函數在上是減函數”的一個(

)條件A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要【答案】A【分析】由冪函數在上是減函數,可得,由充分、必要條件的定義分析即得解【詳解】由題意,當時,在上是減函數,故充分性成立;若冪函數在上是減函數,則,解得或,故必要性不成立因此“”是“冪函數在上是減函數”的一個充分不必要條件故選:A冪函數y=xα,當α取不同的正數時,在區間[0,1]上它們的圖象是一組美麗的曲線(如圖),設點A(1,0),B(0,1),連接AB,線段AB恰好被其中的兩個冪函數y=xa,y=xb的圖象三等分,即有BM=MN=NA,那么a-eq\f(1,b)等于()A.0B.1C.eq\f(1,2)D.2【答案】A【詳解】由BM=MN=NA,點A(1,0),B(0,1),∴Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),\f(2,3))),Neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3),\f(1,3))),將兩點坐標分別代入y=xa,y=xb,得a=,b=,∴a-eq\f(1,b)=-=0.25.定義在上的函數滿足,,當時,,則函數的圖象與的圖象的交點個數為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據題意,分析的周期性和對稱性,結合函數的解析式可得的圖像,在相同坐標系中作出的圖像與的圖像,結合圖像分析可得答案【詳解】解:因為義在上的函數滿足,,所以的周期為2,且圖像關于直線對稱,由于當時,,所以的圖像如圖所示,再作出的圖像,則由圖像可知,兩函數圖像的交點個數為5,故選:A26.(多選)已知冪函數,對任意,且,都滿足,若且,則下列結論可能成立的有(

)A.且 B.且C.且 D.以上都可能【答案】BC【分析】先求出冪函數的解析式,,根據奇函數和增函數解不等式,即可得到.【詳解】因為為冪函數,所以,解得:m=2或m=-1.因為任意,且,都滿足,不妨設,則有,所以為增函數,所以m=2,此時因為,所以為奇函數.因為且,所以.因為為增函數,所以,所以.故BC正確.故選:BC27.(多選)已知冪函數,則下列結論正確的有(

)A.B.的定義域是C.是偶函數D.不等式的解集是【答案】ACD【分析】首先求函數的解析式,再根據冪函數的性質,判斷定義域,奇偶性,以及解不等式.【詳解】因為函數是冪函數,所以,得,即,,故A正確;函數的定義域是,故B不正確;,所以函數是偶函數,故C正確;函數在是減函數,不等式等價于,解得:,且,得,且,即不等式的解集是,故D正確.故選:ACD28.(多選)函數與在同一坐標系中的圖像可能為(

)A. B. C. D.【答案】ACD【解析】可令,和三種情況討論,先分析函數的圖象性質,再分析函數的圖象性質,觀察選項是否符合.【詳解】當時,為奇函數,定義域為,且在上遞減,而開口向下,對稱軸為,,故A符合;當時,為偶函數,且在上遞增,開口向上,且對稱軸為,,其圖象和軸沒有交點,故D符合;當時,函數的定義域為,且在上遞增,開口向上,且對稱軸為,,圖象和軸有兩個交點,故C符合.故選:ACD.【點睛】本題考查根據函數的解析式選擇函數圖象,考查二次函數圖象性質、冪函數圖象性質的運用,解答時,針對的不同取值,觀察所給兩個函數圖象是否符合即可.29.(多選)若函數的值域是,則實數的可能取值是(

)A.6 B.7 C.8 D.9【答案】CD【分析】由題意,要使的值域為,只需要的值域包括0即可.【詳解】令,要使值域包括0,即最小值小于等于0.那么:,解得.故選:CD.30.冪函數y=(m2-m-5)x的圖象分布在第一、二象限,則實數m的值為______.【答案】m=3【分析】由題意利用冪函數的定義和性質可得,解得的值,代入驗證,即可求解.【詳解】由題意,冪函數的圖象分布在第一、二象限,∴,解得或,當時,函數的圖象分布在第一、三象限,不符合題意;當時,函數的圖象分布在第一、三象限,符合題意;故答案為:3.【點睛】本題主要考查了冪函數的定義,以及冪函數的圖象與性質的應用,其中解答中熟記冪函數的概念,以及熟練應用冪函數的性質是解答的關鍵,著重考查了推理與運算能力,屬于基礎題.31.已知函數是二次函數,則________,此時函數的值域為________.【答案】

2

【分析】根據函數是二次函數列式,由此求得的值,進而求得函數的值域.【詳解】由題意得,解得,此時.由于,所以函數的值域為.故答案為:2;【點睛】本小題主要考查待定系數法求二次函數解析式,考查二次函數值域的求法,屬于基礎題.32.函數在上單調遞增,則實數a的取值范圍是_________.【答案】【分析】根據二次函數的單調性確定對稱軸與區間的關系,同時注意分母不為0需滿足上符號一致.【詳解】在上單調遞增,在單調遞減,則,即,同時需滿足,即,解得,綜上可知故答案為:【點睛】關鍵點點睛:注意利用二次函數對稱軸與所給區間的關系求解,同時需注意時,符號必須一致是解題的關鍵,屬于中檔題.33.已知在區間上單調遞減,則實數的取值范圍是_____________.【答案】【分析】根據題意,設,由復合函數的單調性可知函數在區間上單調遞增,根據二次函數的圖象和性質得出,解不等式即可求出的取值范圍.【詳解】解:由題可知,在區間上單調遞減,設,而外層函數在定義域內單調遞減,則可知內層函數在區間上單調遞增,由于二次函數的對稱軸為,由已知,應有,且滿足當時,,即,解得:,所以實數的取值范圍是.故答案為:.34.已知函數,若在上單調遞減,則的取值范圍為______.【答案】【分析】由題意可得,解不等式組即可得出答案.【詳解】由題意得,即,解得:.所以的取值范圍為.故答案為:.35.若存在,使不等式成立,則實數取值范圍是__.【答案】.【解析】對不等式進行參變量分離得到,然后令,,即可以得到的取值范圍.【詳解】由題意,可知:,可得:令,.在上單調減,在上單調增,而,..根據題意故答案為:.【點睛】本題考查能成立問題的解決思路以及參變量分離方法,屬中檔題.36.函數的值域是________.【答案】【解析】先求出函數的定義域為,設,,根據二次函數的性質求出單調性和值域,結合對數函數的單調性,以及利用復合函數的單調性即可求出的單調性,從而可求出值域.【詳解】解:由題可知,函數,則,解得:,所以函數的定義域為,設,,則時,為增函數,時,為減函數,可知當時,有最大值為,而,所以,而對數函數在定義域內為減函數,由復合函數的單調性可知,函數在區間上為減函數,在上為增函數,,∴函數的值域為.故答案為:.【點睛】關鍵點點睛:本題考查對數型復合函數的值域問題,考查對數函數的單調性和二次函數的單調性,利用“同增異減”求出復合函數的單調性是解題的關鍵,考查了數學運算能力.37.已知,當時,其值域是________【答案】【分析】令,因為,所以,得到函數,利用二次函數的性質,即可求解,得到答案.【詳解】由題意,令,因為,所以,則函數,所以當時,函數取得最小值,最小值為,當時,函數取得最大值,最小值為,所以函數的值域為,故答案為.【點睛】本題主要考查了指數函數的性質,以及二次函數的圖象與性質的應用,著重考查了換元思想,以及推理與運算能力,屬于基礎題.38.函數的值域為_______【答案】【解析】利用,對原式配方可得,進而可求得值域.【詳解】由,定義域為,可得可得函數的值域為.故答案為:【點睛】本題考查了通過配方的方法求函數值域,考查了運算求解能力,屬于中檔題目.39.若冪函數在其定義域上是增函數.(1)求的解析式;(2)若,求的取值范圍.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)根據冪函數的概念,以及冪函數單調性,求出,即可得出解析式;(2)根據函數單調性,將不等式化為,求解,即可得出結果.【詳解】(1)因為是冪函數,所以,解得或,又是增函數,即,,則;(2)因為為增函數,所以由可得,解得或的取值范圍是或.40.利用冪函數的性質,比較下列各題中兩個值的大小:(1),;(2),.【答案】(1);(2).【分析】(1)根據的單調性比較大小;(2)根據在上的單調性比較大小.【詳解】解:(1)設,則在R上為增函數.,.(2)設,則在上為減函數,,.【點睛】本題考查冪函數的單調性的應用,屬于基礎題.41.比較下列各組數的大小:(1),;(2),;(3),,.【答案】(1);(2);(3).【解析】(1)考慮冪函數在上的單調性進行比較;(2)變換,考慮冪函數在上的單調性,進行比較;(3)根據冪函數的奇偶性和單調性即可比較【詳解】解析(1)冪函數在上為減函數,且,.(2)冪函數在上為增函數,且,,,從而,.(3)考慮冪函數在上為增函數,,.【點睛】此題考查根據冪函數的奇偶性和單調性進行指數冪的大小比較,關鍵在于建立合理的冪函數進行比較.42.已知二次函數.(1)若在區間上單調遞增,求實數k的取值范圍;(2)若在上恒成立,求實數k的取值范圍.【答案】(1);(2)【分析】(1)利用二次函數的單調性求解;(2)將在上恒成立,轉化為在恒成立求解.【詳解】(1)解:因為在單調遞增,所以,解得;(2)因為在上恒成立,所以在恒成立,即在恒成立.令,則,當且僅當時等號成立.所以.43.已知函數.(1)求函數在區間上的最大值;(2)當時,恒成立,求實數的取值范圍.【答案】(1)當時,;當時,;(2).【分析】(1)分和兩種情況,討論函數的最大值;(2)時,恒成立的等價條件為,求出不等式組的解可確定的取值范圍.【詳解】(1)函數的圖象開口向上,對稱軸為,在區間上的最大值,分兩種情況:①()時,根據圖象知,當時,函數取得最大值;②()時,當時,函數取得最大值.所以,當時,;當時,.(2)恒成立,只需在區間上的最大值即可,所以,得,所以實數的取值范圍是.【點睛】本題主要考查含參數的二次函數在給定區間的最大值,分類討論是解決本題的關鍵;另外恒成立問題往往通過其等價條件來求解更簡單.44.已知關于的不等式.(1)若不等式的解集是或,求的值;(2)若不等式的解集是,求的取值范圍;(3)若不等式的解集為,求的取值范圍.【答案】(1);(2);(3).【分析】(1)由題意可知不等式的兩根分別為、,利用韋達定理可求得實數的值;(2)由題意得出,由此可解得實數的取值范圍;(3)

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