文档文本内容
知识解构
知识点1 幂函数 知识点2 二次函数及其性质
题型破译 (含超链接)
题型
1 幂函数的概念及求值
题型
2 幂函数的图象及过定点
题型
3 幂函数的单调性和奇偶性
题型
4 利用幂函数单调性奇偶性求参数
题型
5 利用幂函数单调性解不等式
题型
6 利用幂函数比较大小
题型
7 二次函数的解析式
题型
8 二次函数的图象和性质
【方法技巧】求二次函数解析式的三个策略 【方法技巧】二次函数图象的辨析
题型
9 二次函数的实根分布
题型
10
二次函数的单调性与最值
【方法技巧】二次函数的最值类型及求解策略
题型
11
利用二次函数的单调性求参数
题型
12
利用二次函数的最值求参数
题型
1 3 二次函数的存在与恒成立问题
第03 讲 幂函数与二次函数
内容导航
命题透视·考情前瞻
——
素养,研判高考命
对标
题趋
01
命题透视·考情前瞻
素养,研判高考命
对标
题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知
框架,构建系
思
识
统
维
03
知识精讲·靶向突破
拆解核心知
,
型技巧
识归纳题
04
真题溯源·考向感知
溯源真
,感知高考考向
题逻辑
05
课本典例·高考素材
立足
本典例,挖掘高考素材
课
核心考点
2026 年
2025 年
2024 年
幂函数
二次函数
全国Ⅰ卷T6(5 分)
全国Ⅱ卷T6(5 分)
考情分析
幂函数与二次函数是常见的重要函数,是高考常考的热点内容,主要出现在选择题、填空题
中,难度较易.
近三年高考显示,函数较少单独考查,常与指、对数函数结合考查,包括比较指对幂的大小、
解不等式等考法,二次函数常与其他知识相结合,考查二次函数的图象与性质.
复习目标
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).
思维建模·脉络梳理
——搭建知
框架,构建系
思
识
统
维
知识精讲·靶向突破
——拆解核心知
,
型技巧
识归纳题
知●识●解●构
幂函数与二次函数
知识点1 幂函数
1.定义:一般地,函数y=xα(α ∈R)的称为幂函数,其中x 是自变量,α 为常数
2.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 (
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;
(4)当α 为奇数时,y=xα为 奇函数 ;当α 为偶数时,y=xα为 偶函数 .
必记结论
①幂函数的单调性
f (x)=xα{
α >0时,f (x)在第一象限单调递增
α <0时,f (x)在第一象限单调递减
②幂函数的奇偶性
f (x)=xα{
α 为整数{
α 为偶数,f (x)为偶函数
α 为奇数,f (x)为奇函数
α 为分数,设α= q
p{
p为偶数时,f (x)为非奇非偶函数
p为奇数时{
q为奇数,f (x)为奇函数
q为偶数,f (x)为偶函数
自主检测已知幂函数
的图像过点
,则该幂函数的值域是 .
【答案】
【详解】设幂函数
,代入点
可得
,即
,
可得
,因为
,可得
,所以该幂函数的值域是
.
故答案为:
.
知识点2 二次函数及其性质
(1)二次函数
①一般式:
(
),对称轴是
顶点是
;
②顶点式:
(
),对称轴是
顶点是
;
③交点式:
(
),其中(
),(
)是抛物线与x 轴的交点
(2)二次函数的性质
①函数
的图象关于直线
对称。
②
时,在对称轴 (
)左侧,
值随
值的增大而减少;
在对称轴(
)右侧;
的值随
值的增大而增大。当
时,
取得最小值
③
时,在对称轴 (
)左侧,
值随
值的增大而增大;
在对称轴(
)右侧;
的值随
值的增大而减少。当
时,
取得最大值
必记结论
二次函数在闭区间上的最值
设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),闭区间为[m,n].
当-≤m 时,最小值为f(m),最大值为f(n).
(2)当m<-≤时,最小值为f,最大值为f(n).
(3)当<-≤n 时,最小值为f,最大值为f(m).
(4)当->n 时,最小值为f(n),最大值为f(m).
自主检测(多选)设
,则二次函数
的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【详解】选项A:图象开口向下,所以
,对称轴
,所以
,
又图象与y 轴交点在负半轴,所以
,此时
,符合题意,故A 正确;
选项B:图象开口向下,所以
,对称轴
,所以
,
又图象与y 轴交点在正半轴,所以
,此时
,符合题意,故B 正确;
选项C:图象开口向上,所以
,对称轴
,所以
,
又图象与y 轴交点在正半轴,所以
,此时
,不符合题意,故C 错误;
选项D:图象开口向上,所以
,对称轴
,所以
,
又图象与y 轴交点在正半轴,所以
,此时
,符合题意,故D 正确.
故选:ABD
题●型●破●译
题型1 幂函数的概念及求值
例1-1 下列函数是幂函数的是( )
A.y = 1
x
3
B.y =2
x
C.y =2 x
2
D.y =- x
-1
【答案】A.
【详解】由幂函数定义,形如y = x
α,α ∈R为幂函数,对A,y = 1
x
3 = x
-3,故A 正确;B,C,D 均不符合.
故选:A.
例1-2 下列函数是幂函数且在(-∞,0)是增函数的是( )
A.y = 1
x
B.y = x
3+1
C.y = x
-2
D.y = ❑√|x|
【答案】C.
【详解】由幂函数的概念可以排除B、D 选项,而y = 1
x 在(-∞,0)是减函数,y = x
-2在(-∞,0)是增函数,
故选:C.
例1-3 已知幂函数的图象过点
,则函数的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】设幂函数的解析式为
,由于函数过点
,故
,解得
,该幂函数的解析式为
;
故选:B
【变式训练1-1】下列函数中,属于幂函数的是( )
A.y =(2 x)
2
B.y = ❑√x
C.y =- 1
x
D.y =2
x
【答案】B
【详解】形如y = x
α(α 为常数且α∈R)为幂函数,要求底数为变量且系数为1,
对比选项仅有B:y = ❑√x = x
1
2符合要求.
故选:B.
【变式训练1-2】下列函数既是幂函数又是奇函数的是( )
A.y = x
3
B.y = x
2
C.y = x
3+1
D.y = ❑√x
【答案】A
【详解】根据幂函数的定义可知:y = x
3为幂函数,
且定义域为R ,满足f (- x)=(- x)
3=- x
3=- f ( x) 为奇函数,故A 正确;
y = x
2为偶函数,故排除B 选项;
令g( x)= x
3+1,∴g(- x)=- x
3+1≠g(x)≠- g(x),所以为非奇非偶函数,C 错误;
y = ❑√x的定义域为[0,+ ∞) ,不关于原点对称,所以y = ❑√x为非奇非偶函数,故D 错误,
故选:A.
【变式训练1-3】已知幂函数
的图象经过点
,则
的值为( )
A.
B.
C.3
D.9
【答案】B
【详解】设
,则
即
,
故选:B.
【变式训练1-4·变考法】(2026·江苏盐城·10 月阶段检测)“
”是“
为幂
函数”的( )条件.
A.充要
B.必要不充分
C.既不充分也不必要 D.充分不必要
【答案】D
【详解】当
时,
,符合幂函数的形式,故充分性满足;
当
为幂函数可得
,解得
或
,
故必要性不满足,
所以“
”是“
为幂函数”的充分不必要条件.
故选:D
【变式训练1-5】已知幂函数
的图像过点
,则该幂函数的值域是 .
【答案】
【详解】设幂函数
,代入点
可得
,即
,
可得
,因为
,可得
,所以该幂函数的值域是
.
故答案为:
.
题型2 幂函数的图象及过定点
例2-1【新思维】(多选)(2026 高三·全国·专题练习)以下关于幂函数
图像的说法,正
确的有( )
A.
的图像一定过原点
B.
的图像一定过点
C.
的图像可能经过第三象限
D.
的图像可能经过第四象限
【答案】BC
【详解】函数
不过原点,A 选项错误;
而
,所有幂函数
的图像一定过点
,B 选项正确;
函数
为奇函数,图像经过一、三象限,C 选项正确;
当
时,
,
的图像不可能在第四象限,D 选项错误.
故选:BC.
例2-2 函数
的图象是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】函数图象上的特殊点(1,1),故排除A,D;由特殊点(8,2),
,可排除C.
故选B.
例2-3(2026 高三·全国·专题练习)若幂函数
与
在第一象限内的图象如图所示,则
与
的取值情况为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】当
时,幂函数
在
上单调递增,且
时,图象上凸,
.
当
时,幂函数
在
上单调递减.不妨令
,由图象得
,则
.
综上可知,
.
故选择:D.
例2-4(25-26 高三上·山西·阶段检测)已知函数
(
为常数)的图象恒过定点
,则
.
【答案】3
【详解】令
,则
,故
的图象过定点
,
故
,
.
故答案为:3.
【变式训练2-1】(25-26 高三上学期·云南文山·开学考试)函数
的大致图象为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】函数
是幂函数,定义域为R,
又
,所以
为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除AD;
由
,得函数
在
上单调递增,排除C;
且当
时,函数
的图象在
下方,选项B 符合要求.
故选:B
【变式训练2-2】函数
的图象恒过定点( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】令
,即
时,
,
图象恒过定点
.
故选:B.
【变式训练2-3·变考法】(多选)现有4 个幂函数的部分图象如图所示,则下列选项可能成立的是( )
A.
,
,
,
B.
,
,
,
C.
,
,
,
D.
,
,
,
【答案】AB
【详解】对于幂函数
,若函数在
上单调递增,则
,若函数在
上单调递减,则
,所以
,D 选项错误;当
时,若
的图象在
的上方,则
,若
的图象在
的下方,则
,所以
,C 选项错误;因为当
时,指数越大,图象越高,所
以
,
综上,
,AB 选项正确.
故选:AB
【变式训练2-4】已知
函数
的大致图像如图所示,则
.
【答案】
【详解】因为图像关于
轴对称,所以函数是偶函数;
又因为图像与坐标轴无交点,所以指数
为负数.综上所述,
.
故答案为:
.
【变式训练2-5】已知函数
,且
的图像恒过定点P,且P 在幂函数
的图象上,
则 .
【答案】
【详解】当
时,
的值与
无关,且
,故
,设
将
代入
,解得
,
故
故答案为:
题型3 幂函数的单调性和奇偶性
例3-1 下列函数是偶函数,且在
上单调递增的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】对A:当
时,
单调递减,故A 错误;
对B:
的定义域为
,故
为非奇非偶函数,故B 错误;
对C:
是定义域为
的偶函数,且当
时,
,
即
在
上单调递增,故C 正确;
对D:
的定义域为
,但
,
故
不是偶函数,故D 错误.
故选:C.
例3-2(2026·山东滨州·检测)设
,则使函数
的定义域为R 且为奇函数的所有
值为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
时,函数定义域不是R,不合题意;
时,函数
的定义域为R 且为奇函数,合题意,
故选A.
例3-3【新思维】(2026·山西太原·模拟预测)下了函数中,满足“
”的单调递增函
数是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A 选项:由
,
,得
,所以A 错
误;
B 选项:由
,
,得
;
又函数
是定义在
上增函数,所以B 正确;
C 选项:由
,
,得
,所以C 错误;
D 选项:函数
是定义在
上减函数,所以D 错误;
故选:B.
【变式训练3-1·变考法】下列函数中,既是偶函数,又是在区间
上单调递减的函数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】试题分析:由偶函数定义知,仅A,C 为偶函数, C.
在区间
上单调递增函数,故选
A.
故选A.
【变式训练3-2】已知函数
,则此函数是( )
A.偶函数,且在区间
上单调递减B.偶函数,且在区间
上单调递增
C.奇函数,且在区间
上单调递减D.奇函数,且在区间
上单调递增
【答案】C
【详解】因为函数
,定义域为
,
,所以
是奇函数,
因为
在区间
上单调递增,
,所以函数
在区间
上单调递减,
故选:C.
【变式训练3-3】幂函数
在
上单调递减,且经过点
,请写出符合条件的一个函数解
析式 .
【答案】
或
(答案不唯一)
【详解】幂函数
在
上是减函数,设
,则
,
因为
有很多解,如
、
、
、
等均符合题意.
故答案为:
或
(答案不唯一).
题型4 利用幂函数单调性与奇偶性求参数
例4-1 已知幂函数
在
上单调递增,则m 的值为( )
A.1
B.-3
C.-4
D.1 或-3
【答案】A
【详解】由题意可得
.
故选:A
例4-2【新角度】已知
,若幂函数
为奇函数,且在
上递减,则
.
【答案】
【详解】因为幂函数
在
上递减,所以
,
又幂函数
为奇函数,所以
.
故答案为:
【变式训练4-1·变考法】(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
【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.
故选C.
【变式训练4-2·变考法】(25-26 高三上·河北衡水·阶段检测)已知幂函数
在
上单调递减,若正数a,b 满足
,则
的最小值为( )
A.16
B.12
C.8
D.4
【答案】D
【详解】因为
为幂函数,所以
,解得
或
.
因为
在
上单调递减,所以
,则
,
所以
,则
,且
,
,
所以
,
当且仅当
,即
,
时取等号,所以
的最小值为4.
【变式训练4-3·变考法】(2026·湖北武汉·模拟检测)若函数
在[-1,2]上的最大
值为4,最小值为m,且函数
在
上是增函数,则
.
【答案】
【详解】 当
时,有
,此时
,此时
为减函数,
不合题意.若
,则
,故
,检验知符合题意.
故答案为:
题型5 利用幂函数的单调性解不等式
例5-1(25-26 高三上·江苏连云港·阶段测试)已知幂函数
的图象过点
,且
,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】设幂函数
,因为
的图象过点
,所以
,解得
,
所以
且
在
上是增函数,奇函数,又
,
所以
,所以
,解得
,
故选:B
例5-2(25-26 高三上·河北唐山·阶段检测)设
是幂函数,若
,则
的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为
是幂函数,所以
,解得
,所以
.
易知
是增函数.因为
,所以
,解得
.
故答案为:
.
例5-3(25-26 高三上·上海虹口·开学)已知幂函数
在
上是严格减函数,其中
.
(1)求
的值;
(2)求关于
的不等式
的解集.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由已知可得
,即
,解得
或
当
,则
在
上严格减,符合条件,
当
,则
在
上严格增,不符合条件,
综上所述,
.
(2)由(1)及不等式,有
,可得
,解得
或
.
故所求解集为
.
【变式训练5-1·变题型】(原创题)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
【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
【变式训练5-2·】若
,则满足
的
取值范围是 .
【答案】
【详解】根据幂函数的性质,由于
,所以当
时
,当
时,
,因此
的解集为
.
故答案为:
【变式训练5-3·变考法】试用函数观点解不等式
,则该不等式的解集为 .
【答案】
【详解】根据题意,不等式
等价于
,
令函数
,定义域为
,即解不等式
,
因为
为定义域内的增函数,
为定义域内的增函数,
所以
在定义域
内单调递增,且
,
所以对应不等式即为
,从而得
,
所以不等式
的解集为
.
故答案为:
【变式训练5-4·变题型】(25-26 高三上·辽宁·月考)已知幂函数
的图象关于原点对
称,若
,则实数
的取值范围是 .
【答案】
【详解】由题意,
,解得
或
,所以
或
,
又
的图象关于原点对称,奇函数,所以
,所以
,在
单调递减,
因为
,当
时,
恒成立,当
时,由
可得
,
综上
的取值范围是
故答案为:
题型6 利用幂函数比较大小
例6-1(2026·重庆北碚·模拟预测)设
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】构造指数函数
,底数
,所以
单调递减,即
;
,即
.
故选C.
例6-2【新思维】(25-26 高三上·浙江杭州·开学)已知
,那么( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】指数函数
,底数
,因此
是
上的减函数,
原不等式可改写为:
,
根据减函数性质:函数值越小,对应指数越大,得:
.
指数函数
,底数
,因此
是减函数,因为
,所以
.
幂函数
,指数
,因此
在
上是增函数.因为
,所以
所以
.
故选B.
例6-3【新角度】 (多选)若实数
,
,
满足
,则下列不等关系可能成立的是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】ABC
【详解】实数
,
,
满足
,
∴
,
,
如图在同一平面直角坐标系中作出函数
,
,
的函数图象,再作直线
,
变换
的值发现,
,
,
的大小关系可能为
,
,
,
,
,
,
,故
、
、
正确,
错误.
故选:
.
例6-4【新思维】(2026·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测)已知点
在幂函数
的图象上,
设
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】因为点
在幂函数
的图象上,则
,解得
,
所以
,可得
,故
,
因为
,
,
,
且函数
在
上为增函数,
又因为
,则
,故
.
故选:C.
【变式训练6-1】已知
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】对于
,由于
在
单调递增,所以
,对于
,由于
单调递减,
故
.所以
.
故选:D
【变式训练6-2】设a=
,b=
,c=
,则a,b,c 的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.b>c>a
【答案】A
【详解】∵函数
是减函数,∴
;又函数
在
上是增函数,故
.
故选A.
【变式训练6-3】(2026·天津·一模)已知
,
,
,则a,b,c 的大小关系为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
,
,
,
因为函数
在
上单调递增,
则
,则
,则
,则B 正确.
【变式训练6-4·变考法】若
,
,
,则正数
大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由
,则
为
与
交点的横坐标,
由
,则
为
与
交点的横坐标,
由
,即
,则为
与
交点的横坐标,
作出
,
,
,
的图象如下所示,
由图可知,
.
故选:B
【变式训练6-5·变考法】已知函数
为幂函数,若
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由
为幂函数,得
∴
,所以
,所以
,
又
,所以
,又
,所以
,
由换底公式得
,
,
所以
,
又
,所以
,得
.
又
在区间
内单调递减,所以
.
综上,
.
故选:B.
题型7 二次函数解析式
例7-1 图象是以
为顶点且过原点的二次函数
的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】设图象是以
为顶点的二次函数
(
).
因为图象过原点,所以
,
,所以
.
故选:A
例7-2 已知函数
为二次函数,
的图象过点
,对称轴为
,函数
在R 上最小值为
,则
的解析式为 .
【答案】
【详解】因为
的对称轴为
,函数
在
上最小值为
,
所以可设
,将
代入
,得
,解得
,
故
.
故答案为:
.
例7-3 二次函数
满足
,且
.
(1)求
的解析式;
(2)在区间
上,
的图象恒在
图象的上方,试确定实数
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
.
【分析】(1)由函数
为二次函数,设出其解析式为
,然后利用题目条件确定系数,
从而求得函数
的解析式;
(2)将在区间
上,
的图象恒在
图象的上方,转化为
在
上恒成
立,即
在
上最小值大于零,即可求解.
【详解】(1)由题设
,
.又
,
,
.
(2)当
时,
的图象恒在
图象上方,
所以当
时,
恒成立,即
恒成立.
令
,对称轴为
,故函数
在
上单调递减,
当
时,
,
故
,解得
,所以实数
的取值范围为
.
方法技巧 求二次函数解析式的三个策略
(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.
【变式训练7-1】已知二次函数
满足
,且
的最大值是8,则此二次函数
的解析式为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据题意,由
得:
图象的对称轴为直线
,
设二次函数为
,
因
的最大值是8,所以
,当
时,
,
即二次函数
,
由
得:
,解得:
,
则二次函数
,
故选:A.
【变式训练7-2】设函数
的定义域为
,且
,当
时,
,则
( )
A.
B.
C.1
D.
【答案】D
【详解】由题意可得
①;
②.
令
,由①得:
,
令
,由②得
,因为
,
所以
,即
.
令
,由①得
,
解得
,所以
.
故选:D.
【变式训练7-3】二次函数
的图象经过点
,在x 轴上截得的线段长为2,且
,都有
,试确定
的解析式.
【答案】
.
【分析】根据
可得
为对称轴,即可根据对称得两根
和
,进而代入
即可求解.
【详解】因为
对任意的
恒成立,所以
的对称轴为直线
.
又
的图象在x 轴上截得的线段长为2,所以
的两根为
和
.
设
的解析式为
.又
的图象过点
,所以
,所以
.
所以
,即
.
题型8 二次函数的图象和性质
例8-1 设
,二次函数
的图象可能是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】因为
,二次函数
,那么可知,在A 中,a<0,b<0,c<0,不合题意;
B 中,a<0,b>0,c>0,不合题意;C 中,a>0,c<0,b>0,不合题意.
故选D.
例8-2 已知a,b,c∈R,函数f (x)=ax2+bx+c.若f (0)=f(4)>f(1),则( )
A.a>0,4a+b=0
B.a<0,4a+b=0
C.a>0,2a+b=0
D.a<0,2a+b=0
【答案】A
【详解】由f (0)=f (4),得f (x)=ax2+bx+c 图象的对称轴为x=-
=2,∴4a+b=0,
又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x)先减后增,于是a>0,
故选:A.
例8-3 若函数
,
的图象关于直线
对称,则
.
【答案】6
【详解】函数
的对称轴为:
,
依题意,
且
,解得
,
,所以
.
故答案为:6
方法技巧 二次函数图象的辨析
【变式训练8-1·变考法】(25-26 高一上·湖北十堰·开学考试)如图,二次函数
的图
象与
轴的一个交点为
,对称轴为直线
.则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.
D.若点
是抛物线上的两点,若
,则
【答案】AB
【详解】因为二次函数的图象与
轴的一个交点为
,则
.由图象可以看出,
.
因为二次函数的对称轴为
,所以
,即
.
所以
,所以A 正确;
将
代入
中,得
,所以C 错误;
因为
,
,所以
.
所以
,即
,所以B 正确;
对于选项D,当
均在对称轴左侧,由于在对称轴左侧抛物线是单调递减的,
所以如果
,则
,所以D 错误.
故选:AB.
【变式训练8-2·变考法】关于函数
,以下表达错误的选项是( )
A.函数的最大值是1
B.函数图象的对称轴是直线
C.函数的单调递减区间是
D.函数图象过点
【答案】C
【详解】
,最大值是1,A 正确;对称轴是直线
,B 正确;
单调递减区间是
,故C 错误;令
的
,故
在函数图象上,故D 正确,
故选:C
【变式训练8-3·变考法】已知二次函数
的图象如图所示,则函数
和
在第一
象限的图象可能为( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B
【详解】因为二次函数
的图象开口向上,所以
,又对称轴在
轴右侧,则
,所以
,
则在第一象限,根据幂函数的单调性可得
单调递增,
单调递减.
故选:B.
题型9 二次函数的实根分布
例9-1 已知
,
是关于
的一元二次方程
的两个实数根,且
,
,则实数
的
取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由题意可得
,
为函数
的两个零点.
因为
,
,结合二次函数图象,利用零点存在定理可得:
,即
,所以
.所以
,解得:
.
故选:C.
例9-2 关于
的方程
,求
为何值时?
(1)方程有唯一实根;
(2)方程一根大于1,一根小于1.
【答案】(1)
或
(2)
【详解】(1)令
.
当
时,方程变为
,即
,符合题意;
当
时,
,
.
所以当
或
时,方程有唯一实根.
(2)因为方程有一根大于1,一根小于1.
大致图象如图⑤,⑥.
所以必须满足
或
解得
.
所以当
时,方程有一根大于1,一根小于1.
【变式训练9-1·变考法】函数
在
上有零点,则实数
的最大值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】对于函数
,开口向上,对称轴为
,
令
,由题意得方程
在区间
内有根.
,
当
,即
时,
没有零点,不符合题意;
当
,即
或
时,
当
时,
,零点为
,
,不符合题意;
当
时,
,零点为
,
,符合题意;
当
,即
或
时,方程有两个不相等的根
,
由题意方程至少有一个根在区间
内.
① 若
,解得
,
此时
,故零点为0 或
,符合题意;
② 若
,解得
,同上成立;
③若
,要使函数在
有零点,
,又
,即
;
综上可得
.
故选:D.
【变式训练9-2·真题改编】已知函数
的两个零点为2,3.若函数
的两个
零点分别在区间
内,则实数m 的取值范围为 .
【答案】
【详解】依题意,
为方程
的两根,则
,解得
,
故
,则
,
因函数
的两个零点分别在区间
内,
则
,即
,解得
,故实数m 的取值范围是
.
故答案为:
题型10 二次函数的单调性与最值
例10-1 函数
的最大值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】∵
,∴
,最大值为
.
故选:A.
例10-2(24-25 高一上·天津·阶段练习)已知函数
的单调递增区间为__________.
【答案】
【详解】函数
有意义,
,解得
,
函数
在
上单调递增,在
上单调递减,
而函数
在
上单调递减,
所以函数
的单调递增区间是
.
故答案为:
例10-3 已知函数
.
(1)当
时,求函数的最大值和最小值;
(2)求实数
的取值范围,使
在区间
上是单调函数.
【答案】(1)最小值是1,最大值是37
(2)
或
【详解】(1)当
时,
此时函数的对称轴为
;
在
上单调递减,
上单调递增
当
时,
取最小值,且最小值为
,
当
时,
取最大值,且最大值为
.
(2)
在区间
上是单调函数则函数对称轴
不在区间
内
或
,即
或
.
方法技巧 二次函数的最值类型及求解策略
(1)类型:①对称轴、区间都是固定的;②对称轴动、区间固定;③对称轴定、区间动.
(2)求解策略: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
配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想即可完成.
【变式训练10-1·变考法】函数
的单调递增区间区间为 .
【答案】
【详解】令
,
,则
在
上递减.
在
上递减,在
上递增,
根据复合函数单调性“同增异减”原则, 当
时,由
,得
,可得其增区间,
所以函数
的单调递增区间是
.
【变式训练10-2·变考法】在函数
中,若a,b,c 成等比数列且
,则
有最
值(填“大”或“小”),且该值为 .
【答案】 大 -3
【详解】由已知得,
,a,b,c 成等比数列,
,a<0,
所以,
有最大值,
最大值为
故答案为:大;-3.
【变式训练10-3】【新思维】(2025·湖北·模拟预测)函数
的最小值为
,此时
.
【答案】
【详解】由
所以可知当
,即
时,函数
取到最小值
,
故答案为:①
;②
.
题型11 利用二次函数的单调性求参数
例11-1 函数
(
,且
)在区间
上单调递增,则实数a 的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】令
,则原函数转化为
,其图象的对称轴为直线
,
若
,则
在
上单调递增,且
,因为原函数在区间
上单调递增,于是得
,解得
,与
矛盾,
若
,则
在
上单调递减,且
,因为原函数在区间
上单调递增,于是得
,解得
或
,则
,
所以实数a 的取值范围是
.
故选:B
例11-2 若函数
在区间
上不具有单调性,则实数
的取值范围是 .
【答案】
【详解】
时,
,
,
在
上单调递减,具有单调性,不符合题意;
时,
的图象为抛物线,对称轴为
,
根据题意,
在
上不具有单调性,所以
,解得
.
故答案为:
【变式训练11-1·变载体】若函数
与
在区间
上都是减函数,则
的取值范
围( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】对于
,开口向下,对称轴为
若函数在区间
上都是减函数,则区间
在对称轴的右侧,所以可得:
;
对于
,其相当于将
的图象向左平移1 个单位,得到如下函数图像:
此时我们可以判断,当
时,则函数
在第一象限为单调递减,而
在
单调递减,
故的取值范围是
.
故选:D.
【变式训练11-2·变载体】(2026·甘肃金昌·三模)已知
,
,若函数
在
上单调递减,则a 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由
在
上单调递减知
;由
在
上单调递减知:
当
,即
满足题意;当
,
,所以
,
由
在
上单调递减,得
,所以
,
综上,a 的取值范围是
.
【变式训练11-3】已知函数
,若
,则实数
的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为二次函数
的图象开口向上,对称轴直线方程为
,
则原函数在区间
上单调递减,在区间
上单调递增;
由
,
得
,即
,
两边平方后,再通过移项和平方差公式化简得
,而
,
所以
,得
.
故答案为:
.
【变式训练11-4· 变载体】(25-26 高三上· 云南保山· 开学考试)定义域为
的函数
在
单调递减,则实数k 的取值范围是 .
【答案】
【详解】令
,
根据题意
在
上恒成立,且
在
单调递减.
若
,则
,不符合题意;
若
,则
,即
,解得
.
故答案为:
.
题型12 利用二次函数的最值求参数
例12-1(原创题)已知函数
的最大值为2027,则
的值为( )
A.
B.-1
C.1
D.
或-1
【答案】A
【详解】令
,
因为
单调递减,又因为函数
的最大值为2027,
则
的最小值为
,
所以
,且当
时,
,即得
,
解得
或
,所以
.
故选:A
例12-2(25-26 高三上·湖北恩施·开学考试)已知
,当
时,
的最小值是
,
则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】
,
,
的最小值是
,
若
,即
时,
则
,解得
,符合题意;
若
,即
时,
,
,不合题意舍去.故
.
故选:D.
例12-3 已知函数
,记
是
在区间
上的最大值.
(1)证明:当
时,
;
(2)当
,
满足
,求
的最大值.
【答案】(1)详见解析;(2).
【详解】(1)由
,得对称轴为直线
,由
,得
,故
在
上单调,∴
,当
时,由
,得
,即
,当
时,由
,得
,即
,综上,当
时,
;(2)由
得
,
,故
,
,由
,得
,当
,
时,
,且
在
上的最大值
为
,即
,∴
的最大值为..
【变式训练12-1·变考法】(2026·全国·模拟预测)已知函数
在区间
上有最大
值或最小值,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】要使函数
在区间
上有最大值或最小值,由于
开口向上,
故需函数
在区间
上有最小值,且
.
该函数图像的对称轴为直线
,所以
,解得
,
所以
,且
,即实数
的取值范围为
.
故选:B.
【变式训练12-2·变考法】已知函数
,则“b<0”是“
的最小值与
的最小值相
等”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】由题意知
,最小值为
.
令
,则
,
当
时,
的最小值为
,所以“
”能推出“
的最小值与
的最小值相等”;
当
时,
的最小值为0,
的最小值也为0,所以“
的最小值与
的最小值
相等”不能推出“
”.
故选A.
【变式训练12-3·载体】(2026·江西赣州·二模)已知函数
在区间
上的最大值为
,在区
间
上的最大值为
.若
,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】设
,易得
在
上递增,在
上递减,且有两个零点
和
,
因
可由
保持
轴上方部分并将
轴下方部分沿
轴翻折得到,
如上图,
在
上递减,在
上递增,
在
上递减,在
上递增.
① 当
时,
在
的最大值
,
在
的最大值为
,矛盾;
② 当
时,
在
的最大值
,
在
的最大值为
,矛盾;
③ 当
时,
在
的最大值
,
在
的最大值为
,矛盾;
④ 当
时,
在
的最大值
,因
,
在
单调递增,最大值
,
,矛盾;
⑤ 当
时,
在
的最大值
,
,
,由图可知,此时只需令
即可,
解得
或
,所以
,
综上所述,的取值范围是
.
【变式训练12-4·真题改编】
为实数,函数
在区间
上的最大值记为
. 当
时,
的值最小.
【答案】
.
【详解】因为函数
,所以分以下几种情况对其进行讨论:
①当
时,函数
在区间
上单调递增,所以
;
②当
时,此时
,
,而
,
所以
;
③当
时,
在区间
上递增,在
上递减.当
时,
取
得最大值
;
④当
时,
在区间
上递增,当
时,
取得最
大值
,则
在
上递减,
上递增,即当
时,
的值最小.
故答案为:
.
题型13 二次函数的存在与恒成立问题
例13-1(2026·辽宁抚顺·二模)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
【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
.
例13-2 已知函数
,
,若对于任一实数
,
与
的值至少有一
个为正数,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】当
时,显然成立当
时,显然不成立;
当
显然成立;当
时
,则
两根为负,结论
成立故
.
故选C.
【变式训练13-1·变考法】设函数
,命题“
,
”是假命题,则实
数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】因为命题“
,
”是假命题,所以
,
,
,因为
,所以
在
上恒成立,
函数
在
上单调递增,所以当
时,
有最小值1,
故
的最大值为2,所以
.
故选:D.
【变式训练13-2·变考法】(2026·北京·模拟预测)已知函数
若对于任意的
,都有
,那么实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】若
,即
,此时
,满足要求;
若
,则
,此时
,
故
恒成立,其中
,故
;
若
且
,即
,
此时
,对称轴为
,
若
,此时
在
上单调递增,
故只需
,即
,解得
,故
;
若
,此时
在
上单调递减,
在
上单调递增,
故
,令
,解得
,
与
取交集得
,
若
,此时
在
上单调递减,
故只需
,即
,解得
,
与
取交集得
;
综上,实数
的取值范围为
.
故选:B
【变式训练13-3】【新思维】已知
,
,若对任意的
,总存在
,使
成立,则实数
的取值范围是 .
【答案】
【详解】
,函数的对称轴为:
,对任意的
,则
. 记
;
由题意,知
时不成立,当
时,
,在
上是增函数,
,记
.由题意,知
,
,解得
.
当
时,
,在
上是减函数,
,记
.
由题意,知
,解得
.综上所述,
.
故答案为:
.
真题溯源·考向感知
——溯源真
,感知高考考向
题逻辑
1.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数
在区间
上单调递减,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】函数
在R 上单调递增,而函数
在区间
上单调递减,
则有函数
在区间
上单调递减,因此
,解得
,
所以
的取值范围是
.
故选:D
2.(2022·天津·高考真题)设
,
,
,则
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用幂函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出
、
、的大小关系.
【详解】因为
,故
.
故选:D.
3.(2025·天津·高考真题)若
,对
,均有
恒成立,则
的
最小值为 .
【答案】
【详解】设
,原题转化为求的最小值,
原不等式可化为对任意的
,
,
不妨代入
,得
,得
,
当
时,原不等式可化为
,
即
,
观察可知,当
时,
对
一定成立,当且仅当
取等号,
此时,
,说明
时,
均可取到,满足题意,
故
的最小值为
.
故答案为:
4.(2024·全国甲卷·高考真题)曲线
与
在
上有两个不同的交点,则
的
取值范围为 .
【答案】
【详解】令
,即
,令
则
,令
得
,
当
时,
,
单调递减,
当
时,
,
单调递增,
,
因为曲线
与
在
上有两个不同的交点,
所以等价于
与
有两个交点,所以
.
故答案为:
5.(2024·天津·高考真题)设
,函数
.若
恰有一个零点,则
的取
值范围为 .
【答案】
【详解】令
,即
,
由题可得
,
当
时,
,有
,则
,不符合要求,舍去;
当
时,则
,
即函数
与函数
有唯一交点,
由
,可得
或
,
当
时,则
,则
,
即
,整理得
,
当
时,即
,即
,
当
,
或
(正值舍去),
当
时,
或
,有两解,舍去,
即当
时,
在
时有唯一解,
则当
时,
在
时需无解,
当
,且
时,
由函数
关于
对称,令
,可得
或
,
且函数
在
上单调递减,在
上单调递增,
令
,即
,
故
时,
图象为双曲线
右支的
轴上方部分向右平移
所得,
由
的渐近线方程为
,
即
部分的渐近线方程为
,其斜率为
,
又
,即
在
时的斜率
,
令
,可得
或
(舍去),
且函数
在
上单调递增,
故有
,解得
,故
符合要求;
当
时,则
,
即函数
与函数
有唯一交点,
由
,可得
或
,
当
时,则
,则
,
即
,整理得
,
当
时,即
,即
,
当
,
(负值舍去)或
,
当
时,
或
,有两解,舍去,
即当
时,
在
时有唯一解,
则当
时,
在
时需无解,
当
,且
时,
由函数
关于
对称,令
,可得
或
,
且函数
在
上单调递减,在
上单调递增,
同理可得:
时,
图象为双曲线
左支的
轴上方部分向左平移
所得,
部分的渐近线方程为
,其斜率为
,
又
,即
在
时的斜率
,
令
,可得
或
(舍去),
且函数
在
上单调递减,
故有
,解得
,故
符合要求;
综上所述,
.
故答案为:
.
课本典例·高考素材
——立足
本典例,挖掘高考素材
课
1.若
,且
,
,求
的值.
【答案】8
【详解】因为
,且
,
,
则
,解方程组可得
,则
,
所以
.
【点睛】已知二次函数的两个零点,既可以代入数值列方程求解系数、写出函数表达式再代入计算,也能
直接借助零点写成因式相乘形式简化计算;遇到给出零点的二次函数题目,优先选用因式形式解题,能够
大幅简化运算步骤。
2.已知函数
在
上具有单调性,求实数k 的取值范围.
【答案】
或
【详解】函数
为一元二次函数,对称轴为直线
.
当
,即
时,
在
上单调递增;
当
,即
时,
在
上单调递减.
综上可知:k 的取值范围为
或
.
【点睛】二次函数在固定区间单调的关键,是让函数对称轴落在给定区间的外侧,据此划分两种情况列式
求解取值范围,这是处理定区间动对称轴题型的通用思路。
3.利用幂函数的性质,比较下列各题中两个值的大小:
(1)
,
; (2)
,
.
【答案】(1)
;(2)
.
【详解】(1)设
,则
在R 上为增函数.
,
.
(2)设
,则
在
上为减函数,
,
.
【点睛】本题考查幂函数的单调性的应用,属于基础题.
4.根据单调性和奇偶性的定义证明函数
的单调性和奇偶性.
【答案】证明见详解.
【详解】证明:
的定义域为R.
任取
,且
,则
.
,且
,
,
.
,即
.
在
上为增函数.
又
,
为奇函数.
【点睛】本题考查幂函数的单调性及奇偶性的证明,属于基础题.
5.证明:幂函数
在区间
上是增函数.
【答案】证明见详解
【详解】在
上任取
,则
,
因为
,则
,
,即
.
所以幂函数
在区间
上是增函数.
【点睛】利用定义证明函数增减是标准解题范式,根式作差时借助有理化变形处理式子,再结合取值范围
判断差值正负,这套步骤是无理型幂函数单调性证明的常用方法。
6.试用描点法画出函数
的图象,求函数的定义域、值域;讨论函数的单调性、奇偶性,并证明.
【答案】图像见详解,定义域:
,值域:
,讨论见解析,证明见解析
【详解】
.
列表:
x
…
-3
-2
-1
1
2
3
…
…
1
1
…
描点,连线.图象如图所示.
定义域:
,值域:
.
在
上是增函数,在
上是减函数.
证明如下:设任意的
,且
.则
.
.
,即
,
在
上是增函数.
设任意的
,且
,则
.
,
,即
.
在
上是减函数.
是偶函数.
【点睛】本题考查幂函数的图象及性质,单调性的证明,属于中档题.
7.已知幂函数
的图象过点
,试求出此函数的解析式,并画出图象,判断奇偶性、单
调性.
【答案】
,函数的图象见解析,
既不是奇函数也不是偶函数,在
上递减.
【详解】依题意设
,则
,解得
,所以
.
函数
的图象如图,
既不是奇函数也不是偶函数,函数
在
上递减.
【点睛】已知幂函数图像经过定点时,优先使用待定系数确定解析式;依据函数定义域范围
可直接判定奇偶属性,再结合指数取值判断函数在正半轴区间的增减变化规律。
8.画出函数
的图象,并判断函数的奇偶性,讨论函数的单调性.
【答案】图像见详解析,偶函数,讨论见解析
【详解】
的图象如图所示,
设
的定义域为R.
,
为偶函数.
当
时,
为增函数,证明如下:
设任意的
,且
,则
.
,且
即
.
在
上为增函数.
当
时,
为减函数,证明如下:
设任意的
,且
,则
.
,且
,
即
.
在
上是减函数.
【点睛】解析式内含绝对值要先拆分成分段函数,依托定义域对称特点判定偶函数;只需论证自变量非负
区间的增减情况,再借助图像关于纵轴对称的性质,反向推导另一半区间的单调性,能大幅缩减证明步骤。