第5节 幂函数与二次函数(课件 学案 练习)2027届高考数学一轮复习 第二章

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第5节 幂函数与二次函数(课件 学案 练习)2027届高考数学一轮复习 第二章

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第5节 幂函数与二次函数
(时间:60分钟,满分:95分)
[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
1.探究幂函数f(x)=xα当α=2,3,,-1时的性质,若该函数在定义域内为奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,则α=(  )
A.2 B.3
C. D.-1
2.已知a=,b=,c=1,则(  )
A.a<b<c B.b<c<a
C.b<a<c D.c<a<b
3.若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,则g(x)的解析式为(  )
A.g(x)=2x2-3x B.g(x)=3x2-2x
C.g(x)=3x2+2x D.g(x)=-3x2-2x
4.已知函数f(x)=ax2+bx+c,若a>b>c,且a+b+c=0,则函数f(x)的图象可能是(  )
5.已知m>1,点(1-m,y1),(m,y2),(m+1,y3)都在二次函数y=x2-2x的图象上,则(  )
A.y1<y2<y3 B.y3<y2<y1
C.y1=y3<y2 D.y2<y1=y3
6.〔多选〕已知幂函数f(x)=(2m2+m-2)xm-3,m∈N*,则下列结论正确的有(  )
A.m=1
B.函数f(x)在定义域内单调递减
C.f(-2)<f(3)
D.函数f(x)的值域为(0,+∞)
7.已知函数f(x)=x2-2(a-1)x+a,若对于区间[-1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),则实数a的取值范围为    .
8.(2026·广东东莞七校联考)已知A={α,β} {-1,,2,3},若函数f(x)=xα与g(x)=xβ的图象只有1个交点,则写出一个符合条件的集合A=    ;若有两个交点,则满足条件的不同集合A有    个.
9.(13分)已知幂函数f(x)=(2k-1)(m∈N*)为偶函数,且在(0,+∞)上单调递减.
(1)求m和k的值;
(2)求满足(2a+1)-m<(3-2a)-m的实数a的取值范围.
10.直线y=1,y=x,x=1及幂函数y=x-1的图象将直角坐标系第一象限分为8个部分(如图所示),那么幂函数y=的图象在第一象限中经过(  )
A.③⑦  B.③⑧  C.④⑦  D.①⑤
11.函数f(x)=x2-4x+2在区间[a,b]上的值域为[-2,2],则b-a的取值范围是(  )
A.[0,2] B.[2,4] C.[0,4] D.[4,+∞)
12.〔多选〕(2025·山东青岛一模)已知函数f(x)=x2-2x+a有两个零点x1,x2,以下结论正确的是(  )
A.a<1
B.若x1x2≠0,则+=
C.f(-1)=f(3)
D.函数y=f(|x|)有四个零点
13.已知关于x的方程ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,则实数a的取值范围是    .
14.(15分)(2026·福建福州模拟)已知二次函数f(x)=ax2-x+2a-1.
(1)若f(x)在区间[1,2]上单调递减,求a的取值范围;
(2)若a>0,设函数f(x)在区间[1,2]上的最小值为g(a),求g(a)的表达式.
15.〔创新设问〕设函数f(x)=,g(x)=ax2+bx(a,b∈R,a≠0),若y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且仅有两个不同的公共点A(x1,y1),B(x2,y2),则下列判断正确的是(  )
A.当a<0时,x1+x2<0,y1+y2>0     
B.当a<0时,x1+x2>0,y1+y2<0
C.当a>0时,x1+x2<0,y1+y2<0
D.当a>0时,x1+x2>0,y1+y2>0
第5节 幂函数与二次函数
1.B 2.A 3.B 4.D 5.D 
6.AD 由f(x)=(2m2+m-2)xm-3为幂函数可得2m2+m-2=1,解得m=1或m=-,又m∈N*,所以m=1,所以f(x)=x-2=,故A正确;因为函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,由f(-x)===f(x),知函数f(x)为偶函数,由于-2<0,故f(x)=x-2在区间(0,+∞)上单调递减,根据偶函数性质知f(x)=x-2在区间(-∞,0)上单调递增,故B错误;f(-2)==>==f(3),故C错误;因为f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),则x2>0,所以f(x)=的值域为(0,+∞),故D正确.
7.(-∞,0]∪[3,+∞)
8.{-1,}(答案不唯一) 4 解析:函数y=x-1的图象与y=,y=x2,y=x3的图象分别有1个,1个,2个交点;函数y=的图象与y=x2,y=x3的图象都有2个交点;函数y=x2的图象与y=x3的图象有2个交点.若函数f(x)=xα与g(x)=xβ的图象只有1个交点,则A={-1,}或A={-1,2}.若函数f(x)=xα与g(x)=xβ的图象有2个交点,则A={-1,3}或{,2}或{,3}或{2,3}.
9.解:(1)由函数f(x)=(2k-1)为幂函数,则2k-1=1,解得k=1.
由f(x)=(m∈N*)在(0,+∞)上单调递减,得m2-2m-3<0,解得-1<m<3,
而m∈N*,故m=1或2,
当m=1时,f(x)=x-4,定义域为{x|x≠0},且f(x)为偶函数,符合题意;
当m=2时,f(x)=x-3,定义域为{x|x≠0},函数为奇函数,不符合题意,故m=1,k=1.
(2)由(1)得m=1,则(2a+1)-1<(3-2a)-1,
即<,故2a+1>3-2a>0或0>2a+1>3-2a或2a+1<0<3-2a,
解得<a<或a∈ 或a<-.
故实数a的取值范围为( -∞,-)∪( ,).
10.D 在第一象限内,直线x=1的左侧,幂函数的指数越大图象越接近于x轴,∵->-1,∴在直线x=1的左侧,y=的图象位于y=x-1图象的下方,直线y=1的上方,故经过⑤;在第一象限内,直线x=1的右侧,幂函数的指数越小图象越接近于x轴,∴在直线x=1的右侧y=的图象位于y=x-1图象的上方,直线y=1的下方,故经过①.故选D.
11.B 解方程x2-4x+2=2,得x=0或x=4,解方程x2-4x+2=-2,得x=2,由于函数f(x)在区间[a,b]上的值域为[-2,2].若函数f(x)在区间[a,b]上单调,则[a,b]=[0,2]或[a,b]=[2,4],此时b-a取得最小值2;若函数f(x)在区间[a,b]上不单调,且当b-a取最大值时,[a,b]=[0,4],所以b-a的最大值为4,所以b-a的取值范围是[2,4].
12.ABC 二次函数对应二次方程根的判别式Δ=(-2)2-4a=4-4a>0,a<1,故A正确;由根与系数的关系得,x1+x2=2,x1x2=a,+==,故B正确;因为f(x)的对称轴为x=1,点(-1,f(-1)),(3,f(3))关于对称轴对称,故C正确;当a=0时,y=f(|x|)=|x|2-2|x|=|x|(|x|-2)=0有三个零点,故D不正确.
13.(-3,0) 解析:关于x的方程ax2+x+2=0对应的二次函数为f(x)=ax2+x+2,若a>0,则图象开口向上,ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,只需f(0)<0,且f(1)<0,即2<0且a+3<0,则a∈ ;若a<0,则函数图象开口向下,ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于1,只需f(0)>0,且f(1)>0,即2>0且a+3>0,则-3<a<0.综上可得a的取值范围是(-3,0).
14.解:(1)由题意知a≠0.
当a>0时,f(x)=ax2-x+2a-1的图象开口向上,对称轴方程为x=,
所以f(x)在区间[1,2]上单调递减需满足≥2,
又a>0,所以0<a≤;
当a<0时,f(x)=ax2-x+2a-1的图象开口向下,对称轴方程为x=<0,
所以f(x)在区间[1,2]上单调递减恒成立.
综上,a的取值范围是(-∞,0)∪( 0,].
(2)①当0<≤1,即a≥时,
f(x)在区间[1,2]上单调递增,
此时g(a)=f(1)=3a-2;
②当1<<2,即<a<时,
f(x)在区间[1,]上单调递减,在区间[,2]上单调递增,此时g(a)=f( )=2a--1;
③当≥2,即0<a≤时,
f(x)在区间[1,2]上单调递减,
此时g(a)=f(2)=6a-3.
综上所述,g(a)=
15.B 令f(x)=g(x),可得=ax+b.设F(x)=,G(x)=ax+b,根据题意,F(x)=的图象与G(x)=ax+b的图象只有两个交点,
不妨设x1<x2,结合图形可知,当a>0时(如图1),G(x)=ax+b的图象与F(x)=图象的左支相切,与右支有一个交点,根据对称性可得|x1|>x2,即-x1>x2>0,此时x1+x2<0,y2=>=-y1,∴y1+y2>0;同理可得,当a<0时(如图2),x1+x2>0,y1+y2<0.
1 / 1第5节 幂函数与二次函数
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),能用二次函数、方程、不等式之间的关系解决简单问题.
知识梳理
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
(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    .
2.二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:f(x)=        (a≠0);
(2)顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0),顶点坐标为    ;
(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的    .
3.二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 R R
值域
单调性 在x∈( -∞,-] 上单调递减; 在x∈     上单调递增 在x∈( -∞,-] 上单调递增; 在x∈     上单调递减
对称性 函数的图象关于直线x=    对称
提醒:注意二次项系数对函数性质的影响,经常分二次项系数大于零与小于零两种情况讨论.
1.幂函数的性质 (1)当x∈(0,1)时,α越大,函数值越小,其图象越接近x轴(简记为“指大图低”);当x∈(1,+∞)时,α越大,函数值越大,其图象越远离x轴(简记为“指大图高”); (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; (4)幂函数f(x)=(m,n互质),当m为偶数时,函数为偶函数;当m为奇数,n为偶数时,函数为非奇非偶函数. 2.二次函数的单调性、最值与抛物线的开口方向和对称轴及给定区间的范围有关. 3.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则当时,恒有f(x)>0;当时,恒有f(x)<0.
诊断自测
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数y=2是幂函数.(  )
(2)幂函数y=xn(n>0)在(0,+∞)上单调递增.(  )
(3)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)不可能是偶函数.(  )
(4)若幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.(  )
2.已知幂函数y=f(x)的图象过点,则f(4)=(  )
A. B.4
C. D.
3.若函数f(x)=4x2-kx-8在[-,]上单调递减,则实数k的取值范围是(  )
A.[2,+∞) B.[-2,+∞)
C.(-∞,2] D.(-∞,-2]
4.若幂函数y=x-1,y=xm与y=xn在第一象限内的图象如图所示,则m与n的取值情况为(  )
A.-1<m<0<n<1
B.-1<n<0<m<
C.-1<m<0<n<
D.-1<n<0<m<1
5.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    .
幂函数的图象与性质
(基础自学过关)
1.(2026·福建福州模拟)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则y=f(x)的解析式可能是(  )
A.y= B.y=
C.y=x3 D.y=
2.〔多选〕(2026·辽宁葫芦岛质检)已知函数f(x)=xα(α为常数),则下列说法正确的是(  )
A.函数f(x)的图象恒过定点(0,0)
B.当α=-1时,函数f(x)是减函数
C.当α=3时,函数f(x)是奇函数
D.当α=时,函数f(x)的值域为[0,+∞)
3.已知幂函数f(x)=(3m2+m-1)xm为偶函数,且a=f(-2),b=f(e),c=f(1),则(  )
A.b<c<a B.c<b<a
C.a<b<c D.c<a<b
4.(2025·广东广州模拟预测)若(m+1)-1<(3-2m)-1,则实数m的取值范围为    .
1.对于幂函数的图象,只要抓住在第一象限内三条线分第一象限为六个区域,即x=1,y=1,y=x所分区域.根据α<0,0<α<1,α=1,α>1的取值确定位置后,其余象限部分由奇偶性决定. 2.在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较.
二次函数的解析式
(师生共研过关)
〔一题多解〕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,求二次函数f(x)的解析式.
求二次函数解析式的方法
训练1 (1)已知f(x)为二次函数,且f(x)=x2+f'(x)-1,则f(x)=(  )
A.x2-2x+1 B.x2+2x+1
C.2x2-2x+1 D.2x2+2x-1
(2)已知二次函数f(x)的图象经过点(4,3),在x轴上截得的线段长为2,并且对任意x∈R,都有f(2-x)=f(2+x),则f(x)=    .
二次函数的图象与性质
(定向精析突破)
考向1 二次函数的图象
(1)设函数f(x)=x2+x+a(a>0),若f(m)<0,则(  )
A.f(m+1)≥0 B.f(m+1)≤0
C.f(m+1)>0 D.f(m+1)<0
(2)〔多选〕如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,图象的对称轴为x=-1.则下面四个结论中正确的为(  )
A.b2>4ac B.2a-b=1
C.a-b+c=0 D.5a<b
听课记录
识别二次函数图象应学会“三看”
考向2 二次函数的单调性与最值
已知函数f(x)=x2-tx-1,若x∈[-1,2],求f(x)的最小值g(t).
  二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动.无论哪种类型,解题的关键都是图象的对称轴与区间的位置关系,当含有参数时,要依据图象的对称轴与区间的位置关系进行分类讨论.
训练2 (1)设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是(  )
(2)(2026·浙江宁波模拟)已知二次函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在[0,2]上单调递增,若f(a)≥f(0),则实数a的取值范围是(  )
A.[0,+∞)    B.(-∞,0]
C.[0,4] D.(-∞,0]∪[4,+∞)
(3)已知函数y=x2-3x-4的定义域是[-1,m],值域为[-,0],则m的取值范围是(  )
A.(0,4] B.[,4]
C.[,3] D.[,+∞)
一元二次方程根的分布
  解决由一个一元二次方程根的分布情况,确定方程中系数的取值范围问题,主要从以下三个方面建立关于系数的不等式(组)进行求解:
(1)判别式Δ的符号;
(2)对称轴x=-与所给区间的位置关系;
(3)区间端点处函数值的符号.
关于x的方程x2+(m-3)x+m=0满足下列条件,求m的取值范围.
(1)一个根小于2,一个根大于4;
(2)有两个不相等的正根;
(3)一个根在(-2,0)内,另一个根在(0,4)内;
(4)两个不相等的根都在(0,2)内.
第5节 幂函数与二次函数
【夯实必备知识】
知识梳理
1.(1)y=xα (3)②(1,1) (0,0) ③(1,1) ④奇函数 偶函数
2.(1)ax2+bx+c (2)(h,k) (3)零点
3.( -,+∞) ( -,+∞) -
诊断自测
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.A 3.A 4.D 5.f(x)=x2-4x
【研透核心考点】
考点1
1.D 2.CD 3.D 
4.(-∞,-1)∪( ,)
考点2
【例1】 解:法一(利用二次函数的一般式) 设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
由题意得解得
故所求二次函数解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
法二(利用二次函数的顶点式) 设f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).
∵f(2)=f(-1),
∴二次函数图象的对称轴为x==.
∴m=,又根据题意函数有最大值8,∴n=8,
∴f(x)=a+8.
∵f(2)=-1,∴a+8=-1,解得a=-4,
∴f(x)=-4+8=-4x2+4x+7.
法三(利用二次函数的零点式) 由已知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或a=0(舍去),
故所求函数解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
训练1 (1)B (2)x2-4x+3
解析:(1)(一般式) 设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f'(x)=2ax+b,由f(x)=x2+f'(x)-1可得ax2+bx+c=x2+2ax+(b-1),所以解得因此f(x)=x2+2x+1.故选B.
(2)(零点式) 因为f(2-x)=f(2+x)对x∈R恒成立,所以f(x)的对称轴为x=2.又因为f(x)的图象在x轴上截得的线段长为2,所以f(x)=0的两根为1和3.设f(x)=a(x-1)(x-3)(a≠0).又因为f(x)的图象经过点(4,3),所以3a=3,a=1.所以所求二次函数的解析式为f(x)=(x-1)(x-3),即f(x)=x2-4x+3.
考点3
【例2】 (1)C (2)AD
解析:(1)因为f(x)的对称轴为x=-,f(0)=a>0,所以f(x)的大致图象如图所示,由f(m)<0,得-1<m<0,所以m+1>0,所以f(m+1)>f(0)>0.
(2)因为图象与x 轴交于两点,所以b2-4ac>0,即b2>4ac,A正确;对称轴为x=-1,即-=-1,2a-b=0,B错误;结合图象,当x=-1时,y>0,即a-b+c>0,C错误;由对称轴为x=-1知,b=2a.根据抛物线开口向下,知a<0,所以5a<2a,即5a<b,D正确.
【例3】 解:f(x)的对称轴为x=,
①当≥2,即t≥4时,f(x)在[-1,2]上单调递减,所以f(x)min=f(2)=3-2t;
②当-1<<2,即-2<t<4时,f(x)min=f( )=-1-;
③当≤-1,即t≤-2时,f(x)在[-1,2]上单调递增,所以f(x)min=f(-1)=t.
综上,g(t)=
训练2 (1)D (2)C (3)B
解析:(1)A中,a<0,b<0,c<0,不符合题意;B中,a<0,b>0,c>0,不符合题意;C中,a>0,b>0,c<0,不符合题意;D中,a>0,b<0,c<0,符合题意,故选D.
(2)由f(2+x)=f(2-x)可知,函数f(x)图象的对称轴为直线x=2,又函数f(x)在[0,2]上单调递增,所以由f(a)≥f(0)可得0≤a≤4.
(3)
设f(x)=x2-3x-4=( x-)2-,x∈R,所以f(x)的图象是开口向上的抛物线,其对称轴方程为x=,如图所示,所以f( )=-,易知f(-1)=f(4)=0,由图可知,要使函数y=x2-3x-4的定义域是[-1,m],值域为[-,0],则m的取值范围是[,4].
衔接教材
【例】 解:令f(x)=x2+(m-3)x+m.
(1)若方程x2+(m-3)x+m=0的一个根小于2,一个根大于4,则
解得m<-.
故m的取值范围为( -∞,-).
(2)由题意得解得0<m<1.
故m的取值范围为(0,1).
(3)若方程x2+(m-3)x+m=0的一个根在(-2,0)内,另一个根在(0,4)内,
则解得-<m<0.
故m的取值范围为( -,0).
(4)若方程x2+(m-3)x+m=0的两个根都在(0,2)内,

解得<m<1.
故m的取值范围为( ,1).
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第5节 幂函数与二次函数
课标要求
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),能用二次函数、方程、不等式之间的关系解决简单问题.
目录/
CONTENTS
夯实必备知识
01
研透核心考点
02
课时跟踪检测
03
01
PART
夯实必备知识
知识梳理
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 
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
.
(3)幂函数的性质
(1,1) 
(0,0) 
(1,1) 
奇函数 
偶函
数 
2. 二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:f(x)= (a≠0);
(2)顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0),顶点坐标为

(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f
(x)的 .
ax2+bx+c 
(h,
k) 
零点 
3. 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 R R
值域
解析式 f(x)=ax2+bx+c(a
>0) f(x)=ax2+bx+c(a<0)
单调性 在x∈(-∞,- ]上
单调递减; 在x∈
上单调递增 在x∈(-∞,- ]上单调递
增;
在x∈ 上单调
递减
对称性 函数的图象关于直线x= 对称
(- ,+
∞) 
(- ,+∞) 
-  
提醒:注意二次项系数对函数性质的影响,经常分二次项系数大于零与小
于零两种情况讨论.
1. 幂函数的性质
(1)当x∈(0,1)时,α越大,函数值越小,其图象越接近x轴(简记
为“指大图低”);当x∈(1,+∞)时,α越大,函数值越大,其图象
越远离x轴(简记为“指大图高”);
(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;
(4)幂函数f(x)= (m,n互质),当m为偶数时,函数为偶函
数;当m为奇数,n为偶数时,函数为非奇非偶函数.
2. 二次函数的单调性、最值与抛物线的开口方向和对称轴及给定区间的范
围有关.
3. 若f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则当 时,恒有f(x)>
0;当 时,恒有f(x)<0.
诊断自测
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数y=2 是幂函数. ( × )
(2)幂函数y=xn(n>0)在(0,+∞)上单调递增. ( √ )
(3)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)不可能是偶函数. ( × )
(4)若幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点. ( √ )
×

×

2. 已知幂函数y=f(x)的图象过点 ,则f(4)=(  )
A. B. 4
C. D.

解析:  设f(x)=xα,∵图象过点 ,∴f(2)=2α= ,解
得α=-1,∴f(4)=4-1= .
3. 若函数f(x)=4x2-kx-8在[- , ]上单调递减,则实数k的取
值范围是(  )
A. [2,+∞) B. [-2,+∞)
C. (-∞,2] D. (-∞,-2]

解析:  函数f(x)=4x2-kx-8图象的对称轴为直线x= ,由于f
(x)在[- , ]上单调递减,所以 ≥ k≥2.
4. 若幂函数y=x-1,y=xm与y=xn在第一象限内的图象如图所示,则m
与n的取值情况为(  )
A. -1<m<0<n<1 B. -1<n<0<m<
C. -1<m<0<n< D. -1<n<0<m<1

解析:  幂函数y=xα,当α>0时,y=xα在(0,+∞)上单调递
增,且0<α<1时,图象上凸,所以0<m<1;当α<0时,y=xα在
(0,+∞)上单调递减.不妨令x=2,由图象得2-1<2n,则-1<n<
0,综上可知,-1<n<0<m<1.故选D.
5. 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.
f(x)=x2-4x 
02
PART
研透核心考点
幂函数的图象与性质(基础自学过关)
1. (2026·福建福州模拟)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则y=f
(x)的解析式可能是(  )
A. y= B. y=
C. y=x3 D. y=

解析: 对于A,函数y= = 的定义域为[0,+∞),显然不符合
题意,故A错误;对于B,函数y= = 的定义域为(0,+∞),显
然不符合题意,故B错误;对于C,函数y=x3的定义域为R,又y=x3为奇
函数,且在(0,+∞)上函数y=x3的图象下凸递增,故不符合题意,故
C错误;对于D,函数y= = 的定义域为R,又y= 为奇函数,且
在(0,+∞)上函数y= 的图象上凸递增,故D正确.
2. 〔多选〕(2026·辽宁葫芦岛质检)已知函数f(x)=xα(α为常
数),则下列说法正确的是(  )
A. 函数f(x)的图象恒过定点(0,0)
B. 当α=-1时,函数f(x)是减函数
C. 当α=3时,函数f(x)是奇函数
D. 当α= 时,函数f(x)的值域为[0,+∞)


解析:  当α=-1时,f(x)= 不过点(0,0),A错误;当α=
-1时,f(x)= 分别在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减,在定
义域上不单调,B错误;当α=3时,f(x)=x3的定义域为R,且f(-
x)=(-x)3=-x3=-f(x),所以函数f(x)是奇函数,C正确;
当α= 时,f(x)= 的值域为[0,+∞),D正确.
3. 已知幂函数f(x)=(3m2+m-1)xm为偶函数,且a=f(-2),b
=f(e),c=f(1),则(  )
A. b<c<a B. c<b<a
C. a<b<c D. c<a<b

解析:  因为f(x)=(3m2+m-1)xm是幂函数,所以3m2+m-1
=1,解得m=-1或m= ,又因为f(x)是偶函数,所以m= ,故f
(x)= ,因为 >0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,又a=f
(-2)=f(2),且1<2<e,所以f(1)<f(2)<f(e),即c<a
<b.
4. (2025·广东广州模拟预测)若(m+1)-1<(3-2m)-1,则实数m
的取值范围为 .
解析:分三种情况考虑:① 解得 <m< ;②
此时无解;③ 解得m<-1.综上可
得,m∈(-∞,-1)∪( , ).
(-∞,-1)∪( , ) 
1. 对于幂函数的图象,只要抓住在第一象限内三条线分第一象限为六个区
域,即x=1,y=1,y=x所分区域.根据α<0,0<α<1,α=1,α>
1的取值确定位置后,其余象限部分由奇偶性决定.
2. 在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其
单调性进行比较.
二次函数的解析式(师生共研过关)
〔一题多解〕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,求二次函数f(x)的解析式.
解:法一(利用二次函数的一般式) 设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
由题意得 解得
故所求二次函数解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
法二(利用二次函数的顶点式) 设f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).
∵f(2)=f(-1),
∴二次函数图象的对称轴为x= = .
∴m= ,又根据题意函数有最大值8,∴n=8,
∴f(x)=a +8.
∵f(2)=-1,∴a +8=-1,解得a=-4,
∴f(x)=-4 +8=-4x2+4x+7.
法三(利用二次函数的零点式) 由已知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或a=0(舍去),
故所求函数解析式为f(x)=-4x2+4x+7.
求二次函数解析式的方法
训练1 (1)已知f(x)为二次函数,且f(x)=x2+f'(x)-1,则f
(x)=( B )
A. x2-2x+1 B. x2+2x+1
C. 2x2-2x+1 D. 2x2+2x-1
解析: (一般式) 设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f'(x)
=2ax+b,由f(x)=x2+f'(x)-1可得ax2+bx+c=x2+2ax+(b
-1),所以 解得 因此f(x)=x2+2x+1.故选B.
B
(2)已知二次函数f(x)的图象经过点(4,3),在x轴上截得的线段
长为2,并且对任意x∈R,都有f(2-x)=f(2+x),则f(x)
=  x2-4x+3  .
解析: (零点式) 因为f(2-x)=f(2+x)对x∈R恒成立,所
以f(x)的对称轴为x=2.又因为f(x)的图象在x轴上截得的线段长为
2,所以f(x)=0的两根为1和3.设f(x)=a(x-1)(x-3)
(a≠0).又因为f(x)的图象经过点(4,3),所以3a=3,a=1.所
以所求二次函数的解析式为f(x)=(x-1)(x-3),即f(x)=x2
-4x+3.
x2-4x+3
二次函数的图象与性质(定向精析突破)
考向1 二次函数的图象
(1)设函数f(x)=x2+x+a(a>0),若f(m)<0,则
( C )
A. f(m+1)≥0 B. f(m+1)≤0
C. f(m+1)>0 D. f(m+1)<0
解析: 因为f(x)的对称轴为x=- ,f(0)=a>
0,所以f(x)的大致图象如图所示,由f(m)<0,得
-1<m<0,所以m+1>0,所以f(m+1)>f(0)>0.
C
(2)〔多选〕如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,
图象的对称轴为x=-1.则下面四个结论中正确的为( AD )
A. b2>4ac
B. 2a-b=1
C. a-b+c=0
D. 5a<b
AD
解析:因为图象与x 轴交于两点,所以b2-4ac>0,即b2>4ac,A正确;
对称轴为x=-1,即- =-1,2a-b=0,B错误;结合图象,当x=
-1时,y>0,即a-b+c>0,C错误;由对称轴为x=-1知,b=2a.
根据抛物线开口向下,知a<0,所以5a<2a,即5a<b,D正确.
识别二次函数图象应学会“三看”
考向2 二次函数的单调性与最值
已知函数f(x)=x2-tx-1,若x∈[-1,2],求f(x)的最小值g
(t).
解:f(x)的对称轴为x= ,
①当 ≥2,即t≥4时,f(x)在[-1,2]上单调递减,所以f(x)min=f
(2)=3-2t;
②当-1< <2,即-2<t<4时,f(x)min=f( )=-1- ;
③当 ≤-1,即t≤-2时,f(x)在[-1,2]上单调递增,所以f(x)
min=f(-1)=t.
综上,g(t)=
  二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间
定、轴定区间动.无论哪种类型,解题的关键都是图象的对称轴与区间的
位置关系,当含有参数时,要依据图象的对称轴与区间的位置关系进行分
类讨论.
训练2 (1)设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是
( D )
D
解析: A中,a<0,b<0,c<0,不符合题意;B中,a<0,b>
0,c>0,不符合题意;C中,a>0,b>0,c<0,不符合题意;D中,
a>0,b<0,c<0,符合题意,故选D.
(2)(2026·浙江宁波模拟)已知二次函数f(x)满足f(2+x)=f(2
-x),且f(x)在[0,2]上单调递增,若f(a)≥f(0),则实数a的
取值范围是( C )
A. [0,+∞) B. (-∞,0]
C. [0,4] D. (-∞,0]∪[4,+∞)
C
解析:由f(2+x)=f(2-x)可知,函数f(x)图象的对称轴为直线
x=2,又函数f(x)在[0,2]上单调递增,所以由f(a)≥f(0)可得
0≤a≤4.
(3)已知函数y=x2-3x-4的定义域是[-1,m],值域为[- ,
0],则m的取值范围是( B )
A. (0,4] B. [ ,4]
C. [ ,3] D. [ ,+∞)
B
解析:设f(x)=x2-3x-4=(x- )2- ,x∈R,所
以f(x)的图象是开口向上的抛物线,其对称轴方程为x=
,如图所示,所以f( )=- ,易知f(-1)=f(4)
=0,由图可知,要使函数y=x2-3x-4的定义域是[-1,m],值域为[- ,0],则m的取值范围是[ ,4].
一元二次方程根的分布
  解决由一个一元二次方程根的分布情况,确定方程中系数的取值范围
问题,主要从以下三个方面建立关于系数的不等式(组)进行求解:
(1)判别式Δ的符号;
(2)对称轴x=- 与所给区间的位置关系;
(3)区间端点处函数值的符号.
关于x的方程x2+(m-3)x+m=0满足下列条件,求m的取值范围.
(1)一个根小于2,一个根大于4;
解:令f(x)=x2+(m-3)x+m.
(1)若方程x2+(m-3)x+m=0的一个根小于2,一个根大于4,则
解得m<- .
故m的取值范围为(-∞,- ).
(2)有两个不相等的正根;
解:由题意得 解得0<m<1.
故m的取值范围为(0,1).
(3)一个根在(-2,0)内,另一个根在(0,4)内;
解:若方程x2+(m-3)x+m=0的一个根在(-2,0)内,另一个根
在(0,4)内,
则 解得- <m<0.
故m的取值范围为(- ,0).
(4)两个不相等的根都在(0,2)内.
解:若方程x2+(m-3)x+m=0的两个根都在(0,2)内,则
解得 <m<1.
故m的取值范围为( ,1).
03
PART
课时跟踪检测
(时间:60分钟,满分:95分)
[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
1. 探究幂函数f(x)=xα当α=2,3, ,-1时的性质,若该函数在定
义域内为奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,则α=(  )
A. 2 B. 3
C. D. -1
解析:  由题意可得α>0且α为奇数,所以α=3,故选B.
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2. 已知a= ,b= ,c=1 ,则(  )
A. a<b<c B. b<c<a
C. b<a<c D. c<a<b
解析:  b= = ,而函数y= 在(0,+∞)上单调递增,2<9<
17,因此 < <1 ,所以a<b<c.

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3. 若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,则
g(x)的解析式为(  )
A. g(x)=2x2-3x B. g(x)=3x2-2x
C. g(x)=3x2+2x D. g(x)=-3x2-2x
解析:  二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原
点,设二次函数为g(x)=ax2+bx(a≠0),可得 则
所求的二次函数为g(x)=3x2-2x.

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4. 已知函数f(x)=ax2+bx+c,若a>b>c,且a+b+c=0,则函
数f(x)的图象可能是(  )
解析: 由a>b>c且a+b+c=0,得a>0,c<0,所以函数图象开
口向上,排除A、C;又f(0)=c<0,排除B. 故选D.

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5. 已知m>1,点(1-m,y1),(m,y2),(m+1,y3)都在二次函
数y=x2-2x的图象上,则(  )
A. y1<y2<y3 B. y3<y2<y1
C. y1=y3<y2 D. y2<y1=y3
解析:  二次函数y=x2-2x=(x-1)2-1,其图象的对称轴方程为x
=1,而(1-m)+(1+m)=2,所以y1=y3,当x>1时,函数单调递
增,因为m>1,所以m+1>m>1,所以y2<y3,综上,y2<y1=y3.

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6. 〔多选〕已知幂函数f(x)=(2m2+m-2)xm-3,m∈N*,则下列
结论正确的有(  )
A. m=1
B. 函数f(x)在定义域内单调递减
C. f(-2)<f(3)
D. 函数f(x)的值域为(0,+∞)


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解析:  由f(x)=(2m2+m-2)xm-3为幂函数可得2m2+m-2=
1,解得m=1或m=- ,又m∈N*,所以m=1,所以f(x)=x-2=
,故A正确;因为函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
关于原点对称,由f(-x)= = =f(x),知函数f(x)为
偶函数,由于-2<0,故f(x)=x-2在区间(0,+∞)上单调递减,根
据偶函数性质知f(x)=x-2在区间(-∞,0)上单调递增,故B错误;
f(-2)= = > = =f(3),故C错误;因为f(x)的定义
域为(-∞,0)∪(0,+∞),则x2>0,所以f(x)= 的值域为
(0,+∞),故D正确.
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7. 已知函数f(x)=x2-2(a-1)x+a,若对于区间[-1,2]上的任
意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),则实数a的取值范
围为 .
解析:二次函数f(x)=x2-2(a-1)x+a图象的对称轴为直线x=a
-1,∵对于任意x1,x2∈[-1,2]且x1≠x2,都有f(x1)≠f(x2),即
f(x)在区间[-1,2]上是单调函数,∴a-1≤-1或a-1≥2,∴a≤0
或a≥3,即实数a的取值范围为(-∞,0]∪[3,+∞).
(-∞,0]∪[3,+∞) 
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8. (2026·广东东莞七校联考)已知A={α,β} {-1, ,2,3},若
函数f(x)=xα与g(x)=xβ的图象只有1个交点,则写出一个符合条
件的集合A= ;若有两个交点,则满足条件
的不同集合A有 个.
{-1, }(答案不唯一) 
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解析:函数y=x-1的图象与y= ,y=x2,y=x3的图象分别有1个,1
个,2个交点;函数y= 的图象与y=x2,y=x3的图象都有2个交点;函
数y=x2的图象与y=x3的图象有2个交点.若函数f(x)=xα与g(x)=
xβ的图象只有1个交点,则A={-1, }或A={-1,2}.若函数f(x)=
xα与g(x)=xβ的图象有2个交点,则A={-1,3}或{ ,2}或{ ,3}
或{2,3}.
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9. (13分)已知幂函数f(x)=(2k-1) (m∈N*)为偶函
数,且在(0,+∞)上单调递减.
(1)求m和k的值;
解: 由函数f(x)=(2k-1) 为幂函数,则2k-1=1,
解得k=1.
由f(x)= (m∈N*)在(0,+∞)上单调递减,得m2-2m
-3<0,解得-1<m<3,
而m∈N*,故m=1或2,
当m=1时,f(x)=x-4,定义域为{x|x≠0},且f(x)为偶函数,
符合题意;
当m=2时,f(x)=x-3,定义域为{x|x≠0},函数为奇函数,不符合
题意,故m=1,k=1.
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(2)求满足(2a+1)-m<(3-2a)-m的实数a的取值范围.
解: 由(1)得m=1,则(2a+1)-1<(3-2a)-1,
即 < ,故2a+1>3-2a>0或0>2a+1>3-2a或2a+1<0<3
-2a,
解得 <a< 或a∈ 或a<- .
故实数a的取值范围为(-∞,- )∪( , ).
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10. 直线y=1,y=x,x=1及幂函数y=x-1的图象将直角坐标系第一象
限分为8个部分(如图所示),那么幂函数y= 的图象在第一象限中经
过(  )
A. ③⑦ B. ③⑧
C. ④⑦ D. ①⑤

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解析:  在第一象限内,直线x=1的左侧,幂函数的指数越大图象越接
近于x轴,∵- >-1,∴在直线x=1的左侧,y= 的图象位于y=x
-1图象的下方,直线y=1的上方,故经过⑤;在第一象限内,直线x=1的
右侧,幂函数的指数越小图象越接近于x轴,∴在直线x=1的右侧y=
的图象位于y=x-1图象的上方,直线y=1的下方,故经过①.故选D.
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11. 函数f(x)=x2-4x+2在区间[a,b]上的值域为[-2,2],则b-a
的取值范围是(  )
A. [0,2] B. [2,4]
C. [0,4] D. [4,+∞)
解析: 解方程x2-4x+2=2,得x=0或x=4,解方程x2-4x+2=-
2,得x=2,由于函数f(x)在区间[a,b]上的值域为[-2,2].若函数f
(x)在区间[a,b]上单调,则[a,b]=[0,2]或[a,b]=[2,4],此
时b-a取得最小值2;若函数f(x)在区间[a,b]上不单调,且当b-a
取最大值时,[a,b]=[0,4],所以b-a的最大值为4,所以b-a的取
值范围是[2,4].

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12. 〔多选〕(2025·山东青岛一模)已知函数f(x)=x2-2x+a有两个
零点x1,x2,以下结论正确的是(  )
A. a<1
B. 若x1x2≠0,则 + =
C. f(-1)=f(3)
D. 函数y=f(|x|)有四个零点



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解析:  二次函数对应二次方程根的判别式Δ=(-2)2-4a=4-
4a>0,a<1,故A正确;由根与系数的关系得,x1+x2=2,x1x2=a,
+ = = ,故B正确;因为f(x)的对称轴为x=1,点(-1,
f(-1)),(3,f(3))关于对称轴对称,故C正确;当a=0时,y=
f(|x|)=|x|2-2|x|=|x|(|x|-2)=0有三个零点,故
D不正确.
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13. 已知关于x的方程ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一个大于
1,则实数a的取值范围是 .
解析:关于x的方程ax2+x+2=0对应的二次函数为f(x)=ax2+x+
2,若a>0,则图象开口向上,ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另一
个大于1,只需f(0)<0,且f(1)<0,即2<0且a+3<0,则a∈ ;
若a<0,则函数图象开口向下,ax2+x+2=0的两个实根一个小于0,另
一个大于1,只需f(0)>0,且f(1)>0,即2>0且a+3>0,则-3<
a<0.综上可得a的取值范围是(-3,0).
(-3,0) 
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14. (15分)(2026·福建福州模拟)已知二次函数f(x)=ax2-x+2a
-1.
(1)若f(x)在区间[1,2]上单调递减,求a的取值范围;
解: 由题意知a≠0.
当a>0时,f(x)=ax2-x+2a-1的图象开口向上,对称轴方程为x=

所以f(x)在区间[1,2]上单调递减需满足 ≥2,
又a>0,所以0<a≤ ;
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当a<0时,f(x)=ax2-x+2a-1的图象开口向下,对称轴方程为x=
<0,
所以f(x)在区间[1,2]上单调递减恒成立.
综上,a的取值范围是(-∞,0)∪(0, ].
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(2)若a>0,设函数f(x)在区间[1,2]上的最小值为g(a),求g
(a)的表达式.
解: ①当0< ≤1,即a≥ 时,f(x)在区间[1,2]上单调递增,
此时g(a)=f(1)=3a-2;
②当1< <2,即 <a< 时,
f(x)在区间[1, ]上单调递减,在区间[ ,2]上单调递增,此
时g(a)=f( )=2a- -1;
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③当 ≥2,即0<a≤ 时,
f(x)在区间[1,2]上单调递减,
此时g(a)=f(2)=6a-3.
综上所述,g(a)=
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15. 〔创新设问〕设函数f(x)= ,g(x)=ax2+bx(a,b∈R,
a≠0),若y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且仅有两个不同的公
共点A(x1,y1),B(x2,y2),则下列判断正确的是(  )
A. 当a<0时,x1+x2<0,y1+y2>0
B. 当a<0时,x1+x2>0,y1+y2<0
C. 当a>0时,x1+x2<0,y1+y2<0
D. 当a>0时,x1+x2>0,y1+y2>0

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解析:  令f(x)=g(x),可得 =ax+
b.设F(x)= ,G(x)=ax+b,根据题
意,F(x)= 的图象与G(x)=ax+b的
图象只有两个交点,不妨设x1<x2,结合图形可
知,当a>0时(如图1),
G(x)=ax+b的图象与F(x)= 图象的
左支相切,与右支有一个交点,根据对称性可得|x1|>x2,即-x1>x2>0,此时x1+x2<0,y2= > =-y1,∴y1+y2>0;同理可得,当a<0时(如图2),x1+x2>0,y1+y2<0.
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