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第04讲幂函数与二次函数(解析版)_数学_一轮复习_2024年_2024年高考数学考点题型测试一轮高效复习精讲精练_第二章《函数》

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第04讲 幂函数与二次函数
1.幂函数
(1)幂函数的定义:一般地,函数y=xα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和性质比较
函数 y=x y=x2 y=x3 y=x-1
y=
图象
定义域 R R R {x|x≥0} {x|x≠0}
值域 R {y|y≥0} R {y|y≥0} {y|y≠0}
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 非奇非偶函数 奇函数
性
质 在(-∞,0]上单 在(-∞,0)
在R上单 在R上单调 在[0,+∞)上
单调性 调递减;在(0,+ 和(0,+∞)
调递增 递增 单调递增
∞)上单调递增 上单调递减
公共点 (1,1)
2.一般幂函数的图象特征
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1).
(2)当α>0时,幂函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.特别地,当α>1时,幂函数的图
象下凸;当0<α<1时,幂函数的图象上凸.
(3)当α<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.
(4)幂指数互为倒数的幂函数在第一象限内的图象关于直线y=x对称.
(5)在第一象限,作直线x=a(a>1),它同各幂函数图象相交,按交点从下到上的顺序,幂指数按从小到大
的顺序排列.
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
在x∈上单调递减; 在x∈上单调递增;
单调性
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
一.幂函数及其图象和性质
例1.(1)现有下列函数:① ;② ;③ ;④ ;⑤ ;⑥ ;⑦
,其中幂函数的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义逐个辨析即可
【详解】幂函数满足 形式,故 , 满足条件,共2个
故选:B
【复习指导】:判断函数为幂函数的方法
(1)自变量x前的系数为1.
(2)底数为自变量x.
(3)指数为常数.
(2)下列命题中正确的是( )
A.当 时,函数 的图像是一条直线;
B.幂函数的图像都经过 和 点;C.幂函数 的定义域为 ;
D.幂函数的图像不可能出现在第四象限.
【答案】D
【分析】根据幂函数的性质依次分析各选项即可得答案.
【详解】解:对于A, 时,函数 的图像是一条直线除去 点,故 错误;
对于B,幂函数的图像都经过 点,当指数大于 时,都经过 点,当指数小于 时,不经过 点,
故B错误;
对于C,函数 ,故定义域为 ,故错误;
对于D,由幂函数的性质,幂函数的图像一定过第一象限,不可能出现在第四象限,故正确.
故选:D.
(3)幂函数 在第一象限的图像如图所示,则 的大小关系是 (
)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的性质,在第一象限内, 的右侧部分的图像,图像由下至上,幂指数增大,即可
判断;
【详解】根据幂函数的性质,
在第一象限内, 的右侧部分的图像,图像由下至上,幂指数增大,
所以由图像得: ,
故选:D(4)已知幂函数 的图象经过点 ,且 ,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先根据已知条件求出 的解析式,再根据 的单调性和奇偶性求解即可.
【详解】由题意可知, ,解得, ,
故 ,易知, 为偶函数且在 上单调递减,
又因为 ,
所以 ,解得, 或 .
故 的取值范围为 .
故选:C.
(5)(多选)已知函数 图像经过点(4,2),则下列命题正确的有( )
A.函数为增函数 B.函数为偶函数
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】ACD
【分析】先代点求出幂函数的解析式 ,根据幂函数的性质直接可得单调性和奇偶性,由 可
判断C,利用 展开和0比即可判断D.
【详解】将点(4,2)代入函数 得: ,则 .
所以 ,显然 在定义域 上为增函数,所以A正确.
的定义域为 ,所以 不具有奇偶性,所以B不正确.
当 时, ,即 ,所以C正确.
当若 时,
=
= .
即 成立,所以D正确.
故选:ACD.
【点睛】本题主要考查了幂函数的性质,
(6)若 ,试求 的取值范围.
【答案】
【分析】根据幂函数 的定义域,将 分成:同时大于零、同时小于零、 三种情
况,结合幂函数 的单调性列不等式组,解不等式组求得 的取值范围.
【详解】∵ ,∴ 或 或 解得 或 .故 的取值范围是 .
【点睛】本小题主要考查幂函数 的定义域和单调性的运用,考查分类讨论的数学思想方法,考查不
等式组的解法,属于中档题.
【复习指导】:(1)幂函数图象的画法
①确定幂函数在第一象限内的图象:先根据α的取值,确定幂函数y=xα在第一象限内的图象.
②确定幂函数在其他象限内的图象:根据幂函数的定义域及奇偶性确定幂函数f(x)在其他象限内的图象.
(2)解决与幂函数有关的综合性问题的方法
首先要考虑幂函数的概念,对于幂函数y=xα(α∈R),由于α的取值不同,所以相应幂函数的单调性和奇偶
性也不同.同时,注意分类讨论思想的应用.
二.比较幂值的大小
例2.(1)若 , , , ,则a,b,c,d的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数的概念,利用幂函数的性质即可求解.
【详解】
幂函数 在 上单调递增,
又 ,
,
故选:C.
(2)已知 , , ,则 , , 的大小关系为( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】借助函数 的单调性,可得解
【详解】由题意,构造函数 ,由指数函数和幂函数的性质,
可知两个函数在 单调递增;
由于 ;
由于 ;
综上:
故选:A
(3)已知 , ,则a、b、c的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<a<b C.b<a<c D.c<b<a
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用指数函数、幂函数单调性即可比较大小作答.
【详解】函数 是定义域R上的单调减函数,且 ,则 ,即 ,
又函数 在 上单调递增,且 ,于是得 ,即 ,
所以a、b、c的大小关系为 .
故选:C
(4)已知函数 为 上的偶函数,对任意 , ,均有 成立,若
,则 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件判断函数的单调性,然后利用单调性进行比较即可.
【详解】解: 对任意 , ,均有 成立,
此时函数在区间 为减函数,是偶函数,
当 时, 为增函数,
, , ,
因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
即 .
故选:D.
(5)比较下列各组中两个幂的值的大小:
① , ;
② , ;
③ , ;
④ , .
【答案】① ;② ;③ ;④ .
【解析】根据幂函数的单调性比较大小即可.
【详解】解:①∵幂函数 在 上为增函数,又 , .
②∵幂函数 在 上为增函数,又 , .
③∵幂函数 在 上为减函数,又 , .
④∵幂函数 在 上为减函数,又 , .【点睛】本题考查幂函数的单调性的应用,属于基础题.
【复习指导】:在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点:指数不变,选择适当的函数,借助其单调性
进行比较,准确掌握各个幂函数的图象和性质是解题的关键,另外特别要善于应用“搭桥”法进行分组,
常数0和1是常用的中间量.
三.求二次函数的解析式
例3.(1)已知函数的图象关于y轴对称,且与直线 相切,则满足上述条件的二次函数可以为
_______.
【答案】 (答案不唯一).
【分析】关于 轴对称,函数为偶函数,可以设 ,然后由它与直线 相切可求得 的关
系,取特殊可得结论.
【详解】因为二次函数 的图象关于y轴对称,所以可设 ,
由 得 ,所以 ,即 .
取 , ,则 ,(答案不唯一).
故答案为: (答案不唯一).
(2)已知二次函数 的图像经过点 ,且函数 是偶函数,则函数 的
解析式为___________.
【答案】
【分析】由偶函数易得 关于 对称求参数b,根据图象过点求参数c,写出解析式即可.
【详解】∵ 是偶函数,有 ,∴ 关于 对称,即 ,故 ,又图像经过点 ,
∴ ,可得 .
故 .
故答案为:
(3)已知二次函数f (x)与x轴的两个交点坐标为(0,0)和(-2,0)且有最小值-1,则f (x)=______.
【答案】x2+2x
【详解】设函数的解析式为f (x)=ax(x+2)(a≠0),
所以f (x)=ax2+2ax,由=-1,
得a=1,所以f (x)=x2+2x.
(4)二次函数f (x)满足f (2)=f (-1)=-1,且f (x)的最大值是8,则f (x)=________.
【答案】-4x2+4x+7
【详解】方法一 (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.
方法二 (利用顶点式)
因为f (2)=f (-1),
所以抛物线的对称轴为x==.
又根据题意函数有最大值8,
所以f (x)=a2+8.
因为f (2)=-1,所以a2+8=-1,解得a=-4,
所以f (x)=-42+8=-4x2+4x+7.
(5)已知 是二次函数,且满足 , , ,求函数 的解析式.
【答案】
【分析】设 ,根据对称轴、 , 可构造方程组求得 ,由此可得解析式.
【详解】设 ,
, 关于 对称,即 ;
又 , , ,解得:
.
【复习指导】:求二次函数解析式的方法
四.二次函数的图象和性质
命题点1 二次函数的图象
例4.(1)已知函数 (其中 )的图象如下图所示,则 的图象是(
)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据二次函数图象上特殊点的正负性,结合指数型函数的性质进行判断即可.【详解】解:由图象可知: ,
因为 ,所以由 可得: ,
由 可得: ,
由 可得: ,
因此有 ,
所以函数 是减函数, ,所以选项A符合,
故选:A
(2)在同一直角坐标系中,指数函数 ,二次函数 的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据指数函数的单调性、二次函数的零点确定正确选项.
【详解】指数函数 图象位于x轴上方,据此可区分两函数图象.二次函数 ,
有零点 .A,B选项中,指数函数 在R上单调递增,故 ,故A错误、B正确.C,D选项中,指数函数 在R上单调递减,故 ,故C,D错误.
故选:B
(3)对数函数y=logx(a>0且a≠1)与二次函数y=(a﹣1)x2﹣x在同一坐标系内的图象可能是
a
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】①当0<a<1时,对数函数y=logax为减函数,二次函数开口向下,且其对称轴为x=
,故排除C与D;②当a>1时,对数函数y=logax为增函数,二次函数开口向上,且其对称轴为x=
,故B错误.
【详解】解:由对数函数y=logax(a>0且a≠1)与二次函数y=(a﹣1)x2﹣x可知,
①当0<a<1时,此时a﹣1<0,对数函数y=logax为减函数,
而二次函数y=(a﹣1)x2﹣x开口向下,且其对称轴为x= ,故排除C与D;
②当a>1时,此时a﹣1>0,对数函数y=logax为增函数,
而二次函数y=(a﹣1)x2﹣x开口向上,且其对称轴为x= ,故B错误,而A符合题意.
故选:A.
(4)已知函数 ,若关于 的不等式 的解集为 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得 ,且 ,3为方程 的两根,运用韦达定理可得 , , 的关系,可得 的解析式,计算 , (1), (4),比较可得所求大小关系.
【详解】关于 的不等式 的解集为 ,
可得 ,且 ,3为方程 的两根,
可得 , ,即 , ,
, ,
可得 , (1) , (4) ,
可得 (4) (1),故选 .
【点睛】本题主要考查二次函数的图象和性质、函数与方程的思想,以及韦达定理的运用.
命题点2 二次函数的单调性
例5.(1)已知函数f(x) x kx 在 , 上是单调函数,则k的取值范围是( )
= 2- -6 [2 8]
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,求出二次函数f(x)的对称轴,结合二次函数的性质可得 2或 8,解可得k的
取值范围,即可得答案.
【详解】解:根据题意,函数f(x)=x2﹣kx﹣6的对称轴为x ,
若f(x)在[2,8]上是单调函数,必有 2或 8,
解可得:k≤4或k≥16,
即k的取值范围是(﹣∞,4]∪[16,+∞);
故选D.
【点睛】本题考查二次函数单调性的性质,注意二次函数的性质,属于基础题.
(2)函数 的单调递减区间为( )A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出函数的定义域,确定内层函数的单调性,再根据复合函数的单调性得出答案.
【详解】由题可得 ,即 ,所以函数 的定义域为 ,又函数 在
上单调递减,根据复合函数的单调性可知函数 的单调递减区间为 ,故选D.
【点睛】本题考查对数函数的单调性和应用、复合函数的单调性、二次函数的性质,体现了转化的数学思
想,属于中档题.
(3)函数 的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定的函数,借助二次函数分段讨论其单调性作答.
【详解】当 时, ,则函数 在 上单调递增,在 上单调递减,
当 时, ,则函数 在 上单调递增,
所以函数 的单调递减区间是 .
故选:A
(4)已知函数 在R上是增函数,则实数a的取值范围是_______.
【答案】
【分析】保证在每一段都是增函数,同时要注意上、下段间端点值之间的大小关系,由此列出不等式组,
进而可解得结果.
【详解】要使 在 上是增函数,则 ,解得 .故答案为: .
【点睛】方法点睛:对于分段函数的单调性,有两种基本的判断方法:一是保证各段上同增(减)时,要注
意上、下段间端点值之间的大小关系;二是画出这个分段函数的图象,结合函数图象、性质进行直观的判
断.
(5)已知函数 ,若任意 、 且 ,都有 ,则实数
a的取值范围是___________.
【答案】
【分析】本题首先可令 ,将 转化为 ,然后令 ,
通过函数单调性的定义得出函数 在 上是增函数,最后分为 、 两种情况进行讨论,
结合二次函数性质即可得出结果.
【详解】因为任意 、 且 ,都有 ,
所以令 , 即 , ,
令 ,则函数 在 上是增函数,
若 ,则 ,显然不成立;
若 ,则 ,解得 ,
综合所述,实数a的取值范围是 ,
故答案为: .
【点睛】关键点点睛:本题考查根据函数的性质求参数,主要考查函数单调性的定义以及二次函数性质,要注意 这种情况,考查推理能力,是中档题.
命题点3 二次函数的值域、最值
例6.(1)若函数 的定义域为 ,值域为 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数性质可确定其最小值为 ,由 可求得 , ;由此根据值域可确定
函数定义域,即可得到 的取值范围.
【详解】 为开口方向向上,对称轴为 的二次函数
令 ,解得: ,
即实数 的取值范围为
故选:
【点睛】本题考查根据函数的值域求解函数的定义域的问题,关键是能够确定最值点的位置,根据函数的
性质可确定定义域.
(2)已知函数 在定义域 上的值域为 ,则实数 的取值范围为____.
【答案】
【分析】求出原函数的对称轴,分析可知 ,然后根据x≥1时,函数为增函数
且 ,分析即得解
【详解】函数f(x)=x2﹣2x的对称轴方程为x=1,在[﹣1,1]上为减函数,且值域为[﹣1,3],
当x≥1时,函数为增函数,且
∴要使函数f(x)=x2﹣2x在定义域[﹣1,n]上的值域为[﹣1,3],实数n的取值范围是[1,3].故答案为:[1,3]
(3)若函数 的值域为R,则实数m的取值范围是_________.
【答案】
【分析】因为函数 的值域为R,所以真数 能取到大于0的一切实数,
分类讨论 和 两种情况讨论,再取并集即可.
【详解】令 ,由题意得出真数 能取到大于0的一切实数.
①当 时, ,函数为 ,此时函数的值域为 ,不符合题意;
②当 时,则有 ,解得: .
综上所述,实数 的取值范围是 .
故答案为: .
【点睛】易错点睛:本题考查利用二次不等式在实数集上恒成立求参数的取值范围,解题时要对首项系数
的符号以及判别式的符号进行分析,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.
(4)若函数 的定义域和值域均为 ,则 的值为____.
【答案】
【分析】根据二次函数的性质,结合定义域和值域均为 ,列出相应方程组,求出 , 的值即
可.
【详解】解:由函数 ,可得对称轴为 ,
故函数在 上是增函数.
函数 的定义域和值域均为 ,,即 .
解得 , 或 . , .
.
故答案为: .
(5)已知 , ,对任意的 ,存在 ,使得
,则 的取值范围是____
【答案】
【分析】求出 和 的值域,根据 的值域包含 的值域列式可求得结果.
【详解】因为 在 上为增函数,所以 ,
,所以 在 上的值域为 ,
因为 在 上的最小值为 ,最大值为 ,所以 的值域为 ,
又对任意的 ,存在 ,使得 ,则 的值域包含 的值域,即
,则 ,解得 ,
故答案为:
【点睛】关键点点睛:转化为 的值域包含 的值域求解是解题关键.
(6)已知 ,求 的最小值与最大值.【答案】最小值 ;最大值57
【详解】试题分析:
试题解析:
,
∵ , ∴ .
则当 ,即 时, 有最小值 ;当 ,即 时, 有最大值57.
(7)已知函数f(x)=-x2+2x-3.
①求f(x)在区间 上的最大值g(a);
②已知 ,求 的值
【答案】① ;②
【分析】①因为 的对称轴 与区间 的位置关系不确定,故分 , ,
三类来讨论,确定单调性,即可求出最值.②由①所得的 是分3段的分段函数,每一段都代入计
算,符合每一段 的取值范围即可保留,不符合就舍去.
【详解】解:①
1)当 时, ;
2)当 时, ;
3)当 时,
综上所述:② ,
当 时, ,另一根不符合 ,故舍去,
当 时, ,另一跟不符合 ,故舍去,
综上 .
【点睛】本题考查确定的二次函数在不确定的区间的上的最大值问题,将对称轴和区间的位置关系分三类
进行讨论求最大值即可,是一道中档题.
【复习指导】:解决二次函数图象与性质问题时要注意:
(1)抛物线的开口方向,对称轴位置,定义区间三者相互制约,要注意分类讨论.
(2)要注意数形结合思想的应用,尤其是给定区间上的二次函数最值问题,先“定性”(作草图),再“定
量”(看图求解).
(3)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.
命题点4 二次函数的恒成立问题
例7.(1)已知函数 ,若 ,恒有 ,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】函数恒成立问题,直接求最值利用二次函数的性质可得;或利用参变分离法,利用基本不等式求
最值即得.
【详解】解法一:若 ,恒有 ,只需 ,
设函数 在 上的最小值为 ,则
(1)当 ,即 时, ,即 ,所以 ;
(2)当 ,即 时, ,即 ,所以此时不满足题意;(3)当 ,即 时, ,所以 ,即 ,
得 ,则 .
综上,实数 的取值范围为 .
故选:B.
解法二:若 ,恒有 ,即对任意 恒成立,
所以 对任意的 恒成立,而 ,当且仅当 ,
即 时取等号,所以 .因此,实数 的取值范围是 .
故选:B.
(2)若 ,使得不等式 成立,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可转化为 ,使 成立,求 的最大值即可.
【详解】因为 ,使得不等式 成立,
所以 ,使得不等式 成立,
令 , ,
因为对称轴为 ,
所以 ,
所以 ,
故选:C
【点睛】本题主要考查了存在性命题的应用,考查了函数最值的求法,转化思想,属于中档题.(3)若关于 的方程 有解,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】方程 有解转化为 有正根,即 在 有解,根据
解出 的范围.
【详解】方程 有解,
有解,
令 ,
则可化为 有正根,
则 在 有解,又当 时,
所以 ,
故选: .
(4)设函数 ,若对于 , 恒成立,则实数 的取值范围为
___________.
【答案】
【分析】整理可得 在 上恒成立,根据x的范围,可求得 的范围,分析即可得
答案.
【详解】由题意, 可得 ,即 ,
当 时, ,所以 在 上恒成立,
只需 ,
当 时 有最小值为1,则 有最大值为3,则 ,实数 的取值范围是 ,
故答案为:
(5)已知 .
①不等式 恒成立,求实数a的取值范围;
②若不等式 有解,求实数a的取值范围.
【答案】① ;② .
【分析】①令 ,求出 在 上的最小值即可;
②令 ,求出 在 上的最大值即可.
【详解】令 ,当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,
, ,
①因 在 恒成立,于是得 ,
所以实数a的取值范围是 ;
②因不等式 在 有解,于是得 ,
所以实数a的取值范围是 .
【复习指导】:⑴有关不等式恒成立求参数的取值范围,通常处理方法有二:
①考虑能否进行参变量分离,若能,则构造关于变量的函数,转化为求函数的最大(小)值,从而建立参变
量的不等式;
②若参变量不能分离,则应构造关于变量的函数(如一次函数、二次函数),并结合图象建立参变量的不等
式求解.
⑵能成立问题可以转化为 >y 或 <y 的形式,求y的最大值与最小值,从而求得参数的取值范围.
min max
1.下图给出四个幂函数的图象,则图象与函数的大致对应是( )① ② ③ ④
A.① ,② ,③ ,④
B.① ,② ,③ ,④
C.① ,② ,③ ,④
D.① ,② ,③ ,④
【答案】B
【分析】通过 的图象的对称性判断出 对应的函数是偶函数; 对应的幂指数大于1,通过排除法得到
选项 ② ② ①
【详解】 的图象关于y轴对称, 应为偶函数,故排除选项C,D, 由图象知,在第一象限内,图
象下凸,②递增的较快,所以幂函数的②指数大于1,故排除A ①
故选B.
【点睛】本题考查幂函数的图象与性质,幂函数的图象取决于幂指数.属于基础题.
2.已知函数 是幂函数,且在 上递增,则实数 ( )
A.-1 B.-1或3 C.3 D.2
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义和性质,列出相应的方程,即可求得答案.
【详解】由题意知: ,即 ,解得 或 ,
∴当 时, ,则 在 上单调递减,不合题意;
当 时, ,则 在 上单调递增,符合题意,
∴ ,
故选:C3.已知幂函数 满足 ,若 , , ,则 , , 的
大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由 可求得 ,得出 单调递增,根据单调性即可得出大小.
【详解】由 可得 ,∴ ,
∴ ,即 .由此可知函数 在 上单调递增.
而由换底公式可得 , , ,
∵ ,∴ ,于是 ,
又∵ ,∴ ,故 , , 的大小关系是 .
故选:C.
【点睛】关键点睛:本题考查利用函数单调性判断大小,解题的关键是判断出函数的单调性以及自变量的
大小.
4.已知 , , ,则 , , 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用幂函数和指数函数的性质比较大小即可
【详解】∵ , ,
∴ .
故选:C.
5.不等式 的解为( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将不等式 化为 ,再利用函数 的单调性即可解出.
【详解】 等价于
∴
解得 .故选B.
【点睛】本题主要考查分数指数幂与根式的转化,以及幂函数单调性的应用.
6.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】试题分析:∵函数 是减函数,∴ ;又函数 在 上是增函数,故 .从而
选A
考点:函数的单调性.
7.已知幂函数 的图象关于y轴对称,且在 上单调递减,则满足
的a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由条件知 , ,可得m=1.再利用函数 的单调性,分类讨论可解不等
式.【详解】幂函数 在 上单调递减,故 ,解得 .又 ,
故m=1或2.
当m=1时, 的图象关于y轴对称,满足题意;
当m=2时, 的图象不关于y轴对称,舍去,故m=1.
不等式化为 ,
函数 在 和 上单调递减,
故 或 或 ,解得 或 .
故应选:D.
8.已知 是定义在 上的增函数, ,则a,b,c的大小关系
是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用幂函数以及指数函数的单调性判断 的大小关系,结合 是定义在 上
的增函数,即可判断出答案.
【详解】因为函数 为R上单调增函数,故 ,而 ,
由于 是定义在 上的增函数,故 ,
即 .
故选:A.
9.已知点(m,8)在幂函数f(x)=(m-1)xn的图象上,设a=f ,b=f(ln π),c= ,则a,b,c的大小关
系是( )
A.a<c<b B.a<b<c
C.b<c<a D.b<a<c
【答案】A
【详解】由于f(x)=(m-1)xn为幂函数,所以m-1=1,则m=2,f(x)=xn.
又点(2,8)在函数f(x)=xn的图象上,
所以8=2n,知n=3,故f(x)=x3,且在R上是增函数,
又ln π>1> =>,
所以f(ln π)> >f ,则b>c>a.
10.四个数2.40.8,3.60.8,log 4.2, log 0.5的大小关系为( )
0.3 0.4
A.3.60.8>log 0.5>2.40.8>log 4.2
0.4 0.3
B.3.60.8>2.40.8>log 4.2>log 0.5
0.3 0.4
C.log 0.5>3.60.8>2.40.8>log 4.2
0.4 0.3
D.3.60.8>2.40.8>log 0.5>log 4.2
0.4 0.3
【答案】D
【分析】由对数函数的性质判出1>log 0.5>0>log 4.2,由幂函数的性质得到3.60.8>2.40.8>1,则四个数
0.4 0.3
的大小得到比较.
【详解】∵y=x0.8在(0,+∞)上是增函数,
又3.6>2.4>1,∴3.60.8>2.40.8>1.
∵log 4.2<log 1=log 1<log 0.5<log 0.4,
0.3 0.3 0.4 0.4 0.4
∴log 4.2<0<log 0.5<1,
0.3 0.4
∴3.60.8>2.40.8>log 0.5>log 4.2.
0.4 0.3
故选:D.
11.若 ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数 的单调性可判断A是否正确;根据不等式的性质可判断B是否正确;根据函数的单调性可判断C是否正确;根据函数 的单调性即可判断D是否正确.
【详解】由于函数 在 上单调递增,又 ,所以 ,故A错误;
因为 ,由不等式的性质可知, ,故B错误;
由于函数 在 上单调递减,又 ,所以 ,故C错误;
由于函数 在 上单调递减,又 ,所以 ,故D正确.
故选:D.
12.若不等式 的解集为 ,则函数 的图象可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题可得 和 是方程 的两个根,求出 ,再根据二次函数的性质即可得出.
【详解】由题可得 和 是方程 的两个根,且 ,
,解得 ,
则 ,则函数图象开口向下,与 轴交于 .
故选:C.
13.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.
14.函数 的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先求出函数的定义域,再由二次函数的性质以及复合函数的单调性即可求解.
【详解】由 得 或 ,即函数 的定义域为 ,
又二次函数 的图象的对称轴方程为 ,
所以函数 ( )在区间 上单调递减,
在区间 上单调递增,又函数 为增函数,所以 的单调递减区间为 .
故选:D
15.函数 的单调递增区间是( )
A. B. 和
C. 和 D. 和
【答案】B
【分析】结合绝对值的含义与二次函数的性质,可画出函数 的图象,即可求出函数的单调递增区间.
【详解】 ,
当 或 时, ;
当 时, ,
如图所示,函数的单调递增区间是 和 .
故选B.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,考查了函数的单调性,属于基础题.
16.设函数 在区间 上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二次函数的图象和性质即可求解.
【详解】函数 的对称轴为 ,又 函数在 上为减函数,
,即 .
故选:B.
【点睛】本题考查由函数的单调区间求参数的取值范围,涉及二次函数的性质,属基础题.
17.二次函数 在区间 上单调递增的一个充分不必要条件为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出 在区间 上单调递增的等价条件为 ,通过充分不必要条件的定义,即
可判断
【详解】因为二次函数 在区间 上单调递增,
所以 解得 .因为只有C是其真子集,
故选:C
18.已知函数 .若 ,都有 ,则实数 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先可得函数 在 上是增函数,然后保证函数 在每一段都是增函数,同时要注意上、下
段间端点值之间的大小关系,由此列出不等式组,进而可解得结果.
【详解】依题意可知,函数 在 上是增函数,则 ,解得 .
故选:B.
【点睛】方法点睛:对于分段函数的单调性,有两种基本的判断方法:一是保证各段上同增(减)时,要注
意上、下段间端点值之间的大小关系;二是画出这个分段函数的图象,结合函数图象、性质进行直观的判断.
19.已知二次函数 的值域为 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由二次函数的值域可得出 ,可得出 ,则有 ,利用基本不等式可求
得结果.
【详解】若 ,则函数 的值域为 ,不合乎题意,
因为二次函数 的值域为 ,则 ,
且 ,所以, ,可得 ,则 ,
所以, ,当且仅当 时,等号成立,
因此, 的最小值为 .
故选:B.
20.已知命题“ , ”为真命题,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,结合命题的否定与原命题的真假性关系,再讨论二次函数的单调性与最值,即可求解.
【详解】因 , 为真命题,
则 , 为假命题.
若命题 , 为真命题,
若 时,则 ,解得 ;若 时, ,解得 ,
若 时,则 ,解得 ;
综上所述, 的取值范围为 ,
所以命题 , 为真命题,
实数 的取值范围为 .
故B正确.
21.设 ,函数 ,若 的最小值为 ,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】当 时,结合不等式求得其最小值为 ,当 时, ,根据函数
的最小值为 ,列出不等式组,即可求解.
【详解】当 时, ,
当且仅当 时,等号成立;
即当 时,函数 的最小值为 ,
当 时, ,
要使得函数 的最小值为 ,则满足 ,解得 ,即实数 的取值范围是 .
故选:A.
22.函数 的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】 ,由 结合函数 的递减区间可得结果.
【详解】 ,
由 得 ,又 ,
所以函数 的单调递减区间为 .
故选: .
23.“ ”是“幂函数 在 上是减函数”的一个( )条件
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】由幂函数 在 上是减函数,可得 ,由充分、必要条
件的定义分析即得解
【详解】由题意,当 时, 在 上是减函数,故充分性成立;
若幂函数 在 上是减函数,
则 ,解得 或 ,故必要性不成立
因此“ ”是“幂函数 在 上是减函数”的一个充分不必要条件故选:A
24. 幂函数y=xα,当α取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一组美丽的曲线(如图),设点A(1,0),
B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xa,y=xb的图象三等分,即有BM=MN=NA,那
么a-等于( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】A
【详解】由BM=MN=NA,点A(1,0),B(0,1),
∴M,N,
将两点坐标分别代入y=xa,y=xb,得a= ,b= ,∴a-= - =0.
25.定义在 上的函数 满足 , ,当 时, ,则函数
的图象与 的图象的交点个数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,分析 的周期性和对称性,结合函数的解析式可得 的图像,在相同坐标系中作
出 的图像与 的图像,结合图像分析可得答案
【详解】解:因为义在 上的函数 满足 , ,
所以 的周期为2,且图像关于直线 对称,
由于当 时, ,所以 的图像如图所示,再作出 的图像,
则由图像可知,两函数图像的交点个数为5,
故选:A26.(多选)已知幂函数 ,对任意 ,且 ,都满足
,若 且 ,则下列结论可能成立的有( )
A. 且 B. 且
C. 且 D.以上都可能
【答案】BC
【分析】先求出幂函数的解析式, ,根据奇函数和增函数解不等式,即可得到 .
【详解】因为 为幂函数,
所以 ,解得:m=2或m=-1.
因为任意 ,且 ,都满足 ,
不妨设 ,则有 ,所以 为增函数,
所以m=2,此时
因为 ,所以 为奇函数.
因为 且 ,
所以 .
因为 为增函数,所以 ,所以 .
故BC正确.
故选:BC
27.(多选)已知幂函数 ,则下列结论正确的有( )
A.
B. 的定义域是
C. 是偶函数
D.不等式 的解集是
【答案】ACD
【分析】首先求函数的解析式,再根据幂函数的性质,判断定义域,奇偶性,以及解不等式.
【详解】因为函数是幂函数,所以 ,得 ,即 ,
,故A正确;函数的定义域是 ,故B不正确;
,所以函数是偶函数,故C正确;
函数 在 是减函数,不等式 等价于 ,解得: ,且
,得 ,且 ,即不等式的解集是 ,故D正确.
故选:ACD
28.(多选)函数 与 在同一坐标系中的图像可能为( )
A. B.C. D.
【答案】ACD
【解析】可令 , 和 三种情况讨论,先分析函数 的图象性质,再
分析函数 的图象性质,观察选项是否符合.
【详解】当 时, 为奇函数,定义域为 ,且在 上递减,而 开
口向下,对称轴为 , ,故A符合;
当 时, 为偶函数,且在 上递增, 开口向上,且对称轴为
, ,其图象和 轴没有交点,故D符合;
当 时,函数 的定义域为 ,且在 上递增, 开口向上,
且对称轴为 , ,图象和 轴有两个交点,故C符合.
故选:ACD.
【点睛】本题考查根据函数的解析式选择函数图象,考查二次函数图象性质、幂函数图象性质的运用,解
答时,针对 的不同取值,观察所给两个函数图象是否符合即可.
29.(多选)若函数 的值域是 ,则实数 的可能取值是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】CD
【分析】由题意,要使 的值域为 ,只需要 的值域包括0即可.【详解】令 ,要使值域包括0,即最小值小于等于0.
那么: ,
解得 .
故选:CD.
30.幂函数y=(m2-m-5)x 的图象分布在第一、二象限,则实数m的值为______.
【答案】m=3
【分析】由题意利用幂函数的定义和性质可得 ,解得 的值,代入验证,即可求解.
【详解】由题意,幂函数 的图象分布在第一、二象限,
∴ ,解得 或 ,
当 时,函数 的图象分布在第一、三象限,不符合题意;
当 时,函数 的图象分布在第一、三象限,符合题意;
故答案为:3.
【点睛】本题主要考查了幂函数的定义,以及幂函数的图象与性质的应用,其中解答中熟记幂函数的概念,
以及熟练应用幂函数的性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
31.已知函数 是二次函数,则 ________,此时函数的值域为________.
【答案】 2
【分析】根据函数 是二次函数列式,由此求得 的值,进而求得函数的值域.
【详解】由题意得 ,解得 ,此时 .
由于 ,所以函数的值域为 .故答案为:2 ;
【点睛】本小题主要考查待定系数法求二次函数解析式,考查二次函数值域的求法,属于基础题.
32.函数 在 上单调递增,则实数a的取值范围是_________.
【答案】
【分析】根据二次函数的单调性确定对称轴与区间的关系,同时注意分母不为0需满足 上符号一
致.
【详解】 在 上单调递增,
在 单调递减,
则 ,即 ,
同时 需满足 ,即 ,
解得 ,
综上可知
故答案为:
【点睛】关键点点睛:注意利用二次函数对称轴与所给区间的关系求解,同时需注意 时,
符号必须一致是解题的关键,属于中档题.
33.已知 在区间 上单调递减,则实数 的取值范围是_____________.
【答案】
【分析】根据题意,设 ,由复合函数的单调性可知函数 在区间上单调递增,根据二次函数的图象和性质得出 ,解不等式即可求出 的取值范围.
【详解】解:由题可知, 在区间 上单调递减,
设 ,
而外层函数 在定义域内单调递减,
则可知内层函数 在区间 上单调递增,
由于二次函数 的对称轴为 ,
由已知,应有 ,且满足当 时, ,
即 ,解得: ,
所以实数 的取值范围是 .
故答案为: .
34.已知函数 ,若 在 上单调递减,则 的取值范围为______.
【答案】
【分析】由题意可得 ,解不等式组即可得出答案.
【详解】由题意得 ,即 ,
解得: .所以 的取值范围为 .
故答案为: .
35.若存在 ,使不等式 成立,则实数 取值范围是__.
【答案】 .
【解析】对不等式进行参变量分离得到 ,然后令 , ,
即可以得到 的取值范围.
【详解】由题意,可知: ,可得:
令 , .
在 上单调减,在 上单调增,而 , .
.
根据题意
故答案为: .
【点睛】本题考查能成立问题的解决思路以及参变量分离方法,属中档题.
36.函数 的值域是________.
【答案】
【解析】先求出函数的定义域为 ,设 , ,根据二次函数的性质求出单调性和值域,结合对数函数的单调性,以及利用复合函数的单调性即可求出
的单调性,从而可求出值域.
【详解】解:由题可知,函数 ,
则 ,解得: ,
所以函数的定义域为 ,
设 , ,
则 时, 为增函数, 时, 为减函数,
可知当 时, 有最大值为 ,
而 ,所以 ,
而对数函数 在定义域内为减函数,
由复合函数的单调性可知,
函数 在区间 上为减函数,在 上为增函数,
,
∴函数 的值域为 .
故答案为: .
【点睛】关键点点睛:本题考查对数型复合函数的值域问题,考查对数函数的单调性和二次函数的单调性,
利用“同增异减”求出复合函数的单调性是解题的关键,考查了数学运算能力.
37.已知 ,当 时,其值域是________
【答案】【分析】令 ,因为 ,所以 ,得到函数 ,利用二次函数的
性质,即可求解,得到答案.
【详解】由题意,令 ,因为 ,所以 ,
则函数 ,
所以当 时,函数 取得最小值,最小值为 ,
当 时,函数 取得最大值,最小值为 ,
所以函数 的值域为 ,
故答案为 .
【点睛】本题主要考查了指数函数的性质,以及二次函数的图象与性质的应用,着重考查了换元思想,以
及推理与运算能力,属于基础题.
38.函数 的值域为_______
【答案】
【解析】利用 ,对原式配方可得 ,进而可求得值域.
【详解】由 ,
定义域为 ,可得
可得函数的值域为 .
故答案为:
【点睛】本题考查了通过配方的方法求函数值域,考查了运算求解能力,属于中档题目.
39.若幂函数 在其定义域上是增函数.
(1)求 的解析式;(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) 或 .
【解析】(1)根据幂函数的概念,以及幂函数单调性,求出 ,即可得出解析式;
(2)根据函数单调性,将不等式化为 ,求解,即可得出结果.
【详解】(1)因为 是幂函数,所以 ,解得 或 ,
又 是增函数, 即 , ,则 ;
(2)因为 为增函数,所以由 可得 ,解得 或
的取值范围是 或 .
40.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) .
【分析】(1)根据 的单调性比较大小;
(2)根据 在 上的单调性比较大小.
【详解】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.
41.比较下列各组数的大小:
(1) , ;(2) , ;
(3) , , .
【答案】(1) ;(2) ;(3) .
【解析】(1)考虑幂函数 在 上的单调性进行比较;
(2)变换 ,考虑幂函数 在 上的单调性,进行比较;
(3)根据幂函数 的奇偶性和单调性即可比较
【详解】解析(1) 幂函数 在 上为减函数,且 ,
.
(2) 幂函数 在 上为增函数,且 , ,
,
从而 ,
.
(3)考虑幂函数 在 上为增函数,
,
.【点睛】此题考查根据幂函数的奇偶性和单调性进行指数幂的大小比较,关键在于建立合理的幂函数进行
比较.
42.已知二次函数 .
(1)若 在区间 上单调递增,求实数k的取值范围;
(2)若 在 上恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)利用二次函数的单调性求解;
(2)将 在 上恒成立,转化为 在 恒成立求解.
【详解】(1)解:因为 在 单调递增,
所以 ,解得 ;
(2)因为 在 上恒成立,
所以 在 恒成立,
即 在 恒成立.
令 ,则 ,
当且仅当 时等号成立.
所以 .
43.已知函数 .
(1)求函数在区间 上的最大值 ;
(2)当 时, 恒成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1)当 时, ;当 时, ;(2) .【分析】(1)分 和 两种情况,讨论函数的最大值;
(2) 时, 恒成立的等价条件为 ,求出不等式组的解可确定 的取值范围.
【详解】(1)函数 的图象开口向上,对称轴为 ,
在区间 上的最大值,分两种情况:
① ( )时,根据图象知,当 时,函数取得最大值 ;
② ( )时,当 时,函数取得最大值 .
所以,当 时, ;当 时, .
(2) 恒成立,只需在区间 上的最大值 即可,所以 ,得 ,所以
实数 的取值范围是 .
【点睛】本题主要考查含参数的二次函数在给定区间的最大值,分类讨论是解决本题的关键;另外恒成立
问题往往通过其等价条件来求解更简单.
44.已知关于 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 的取值范围;
(3)若不等式的解集为 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) ;(3) .
【分析】(1)由题意可知不等式 的两根分别为 、 ,利用韦达定理可求得实数 的值;
(2)由题意得出 ,由此可解得实数 的取值范围;(3)由题意得出 ,由此可解得实数 的取值范围.
【详解】(1)因为不等式 的解集是 或 ,
所以, 和 是方程 的两个实数根,且 ,
由韦达定理得 ,所以 ;
(2)由于不等式 的解集是 ,
所以 ,解得 ,
因此,实数 的取值范围是 ;
(3)由于不等式 的解集为 ,
则不等式 对任意的 恒成立,
所以 ,解得 .
因此,实数 的取值范围是 .
【点睛】本题考查利用一元二次不等式的解求参数,同时也考查了一元二次不等式恒成立,考查计算能力,
属于中等题.
45.已知:函数 , .
(1)求 的最小值 ;
(2)求 的最大值.
【答案】(1) 时, =3-2 , 时, , 时, ;
(2) .【详解】试题解析:(1)当 时, 在区间 上是减函数,最小值 =3-2 ;
当 时, 在区间 上是先减后增函数,最小值 ;
当 时, 在区间 上是增函数,最小值 ;
综上:
(2)由(1)可知 在 上是减函数, 最大值为1; 在 上是先增再减函数, 最大值
为2; 在 上是增函数, 最大值为1;
所以 最大值为2.
46.已知幂函数
(1)求 的解析式;
(2)(i)若 图像不经过坐标原点,直接写出函数 的单调区间.
(ii)若 图像经过坐标原点,解不等式 .
【答案】(1) 或 (2)(i) 单调递减区间为 ,无单调递增区间 (ii)
.
【分析】(1)根据幂函数可得 ,求出m即可(2)(i)根据图象不过原点确定函数解析式,写出
单调区间即可(ii)根据图象过原点确定函数解析式,利用函数单调性解不等式.
【详解】(1) 因为幂函数 ,
所以 ,解得 或 ,
所以函数为 或 .
(2)(i)因为 图像不经过坐标原点,所以 ,
函数的单调递减区间为 ,无单调递增区间.
(ii)因为 图像经过坐标原点,
所以 ,
因为 为偶函数,且在 上为增函数,
所以 ,
又 在 上为增函数,
所以 ,解得 ,
所以不等式的解为 .
【点睛】本题主要考查了幂函数的定义,奇偶性,单调性,属于中档题.
47.已知幂函数 , 为偶函数,且在区间 上是增函数.函数
,
(1)求 的值;
(2)求 的最小值.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)根据幂函数的性质直接求出m;
(2)用换元法,求 的最小值即可.
【详解】解:(1)∵ 在区间 上是增函数,∴
解得 ,∴ 或 或
∵ 为偶函数,∴
(2)由(1)令 , ,∵ ,∴
∴
∴最小值为 ,当且仅当 即 时等号成立.
所以 的最小值为 .
【点睛】(1)根据性质求幂函数的解析式通常要注意:①由幂函数的定义求参数的值要严格按照解析式,x
前的系数为1;②函数的单调性和奇偶性是函数常用性质,通常一起应用.
(2)复合函数的值域相当于求外函数的值域.
48.已知幂函数 的定义域为全体实数R.
(1)求 的解析式;
(2)若 在 上恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义可得 ,结合幂函数的定义域可确定m的值,即得函数解析
式;
(2)将 在 上恒成立转化为函数 在 上的最小值大于0,结合
二次函数的性质可得不等式,解得答案.
【详解】(1)∵ 是幂函数,∴ ,∴ 或2.
当 时, ,此时不满足 的定义域为全体实数R,
∴m=2,∴ .
(2) 即 ,要使此不等式在 上恒成立,
令 ,只需使函数 在 上的最小值大于0.∵ 图象的对称轴为 ,故 在 上单调递减,
∴ ,
由 ,得 ,
∴实数k的取值范围是 .
49.已知幂函数 (实数 )的图像关于 轴对称,且 .
(1)求 的值及函数 的解析式;
(2)若 ,求实数 的取值范围.
【答案】(1) , ; (2) .
【分析】(1)由 ,得到 ,从而得到 ,又由 ,得出 的值和幂函数
的解析式;
(2)由已知得到 且 ,由此即可求解实数 的取值范围.
【详解】(1)由题意,函数 (实数 )的图像关于 轴对称,且 ,
所以在区间 为单调递减函数,
所以 ,解得 ,
又由 ,且函数 (实数 )的图像关于 轴对称,
所以 为偶数,所以 ,
所以 .
(2)因为函数 图象关于 轴对称,且在区间 为单调递减函数,
所以不等式 ,等价于 且 ,
解得 或 ,所以实数 的取值范围是 .
【点睛】本题主要考查了幂函数的解析式的求解,以及幂函数的图象与性质的应用,其中解答中认真审题,
熟练应用幂函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
50.已知幂函数 y=x3m-9 (m∈N*)的图象关于 y 轴对称且在(0,+∞)上单调递减,求满足
的a的取值范围.
【详解】因为函数在(0,+∞)上单调递减,所以3m-9<0,解得m<3.又因为m∈N*,所以m=1,2.
因为函数的图象关于y轴对称,
所以3m-9为偶数,故m=1.
则原不等式可化为
因为 在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减,
所以a+1>3-2a>0或3-2a<a+1<0或a+1<0<3-2a,解得<a<或a<-1.
故a的取值范围是.