2023年数学高考一轮复习真题演练(2021-22年真题)专题08幂函数与二次函数.pdf
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1、专题0 8 募函数与二次函数【考点预测】1 .黑函数的定义一般地,y =(aeR)(a为有理数)的函数,即以底数为自变量,幕为因变量,指数为常数的函数称为事函数.2 .某函数的特征:同时满足一下三个条件才是幕函数犬的系数为1;x 的底数是自变量;指数为常数.(3)幕函数的图象和性质3 .常见的塞函数图像及性质:4.二次函数解析式的三种形式函数y=xy=x2y=x3y =x2y-x图象VVkp xy14TV0 x定义域RRRx|x 0 x|x w O 值域R3”0R3”0y|y*O 奇偶性奇偶奇非奇非偶奇单调性在 R上单调递增在(T O,0)上单调递减,在(0,+8)上单调递增在 R上单调递增在
2、 0,+8)上单调递增在(00,0)和(0,收)上单调递减公共点(1.1)(1)一般式:/(%)=ax2+bx+c(a 0);(2)顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a 0)i其中,(加,)为抛物线顶点坐标,x =机为对称轴方程.(3)零点式:/(幻=。(龙一%)(龙一工2)(。0),其中,王,工 2 是抛物线与X轴交点的横坐标.5.二次函数的图像二次 函 数/(幻=62+陵+。3/0)的图像是一条抛物线,对称轴方程为元=一 二,顶点坐标为2ab 4ac-b2(-7-)2a 4a(1)单调性与最值当。()时,如图所示,抛物线开口向上,函数在(-00,-2 上递减,在-2,+00)上递增,当
3、2a 2ah 4-cic-b hx =时,f(x)min=;当a 0时,二次函数/(幻=改2+法+武。7 0)的图像与x轴有两个交点陷(4 0)和M,(x,0),|M =|%-9 1=幺a6.二次函数在闭区间上的最值闭区间上二次函数最值的取得一定是在区间端点或顶点处.对二次函数/()=依2+法+。(。工0),当。0时,/(x)在区间 p,q上的最大值是M,最小值是加,令 =勺 幺:b(1)若-p,则z =/(p),M =/(g);2ab b(2)若一 丁/,则/=./(不),=/(q):2a 2ab b(3)若 x 0 W _ k q,则m=/(q),M =/(p).2a【方法技巧与总结】1.
4、暴函数、=炉(/?)在第一象限内图象的画法如下:当a 0时,其图象可类似y =x-i画出;当0 a l时,其图象可类似,=%画出;当时,其图象可类似y =V画出.2 .实系数一元二次方程数2+bx +c=0(a声0)的实根符号与系数之间的关系(1)方程有两个不等正根玉=/-4 c 0b X +工2 =0ac 八中2 =一 0a/=b2-4ac0(2)方程有两个不等负根玉,L.r _ _ 6 0、a(3)方程有一正根和一负根,设 两 根 为O =0)的两根,则一元二次o x?+Z z r +c =0 3 0)的根的分布与其限定条件如表所示.(1)要熟练掌握二次函数在某区间上的最值或值域的求法,特
5、别是含参数的两类问题动轴定区间和定轴动区间,解法是抓住“三点一轴”,三点指的是区间两个端点和区间中点,一轴指对称轴.即注意对对称轴与区间的不同位置关系加以分类讨论,往往分成:轴处在区间的左侧;轴处在区间的右侧;轴穿过区间内部(部分题目还需讨论轴与区间中点的位置关系),从而对参数值的范围进行讨论.(2)对于二次方程实根分布问题,要抓住四点,即开口方向、判别式、对称轴位置及区间端点函数值正负.【题型归纳目录】题型一:塞函数的定义及其图像题型二:幕函数性质的综合应用题型三:二次方程必+。=0 3/0)的实根分布及条件题型四:二次函数“动轴定区间”、“定轴动区间”问题【典例例题】题型一:幕函数的定义及
6、其图像例1.(2022.全国.高三专题练习)幕 函 数 力=(川-2?+1)/1在(0,+8)上为增函数,则实数加的值为)A.-2【答案】D【解析】【分析】B.0 或 2C.0D.2根据函数为基函数求出机,再验证单调性可得.【详解】因为/(x)是暴函数,所以加2 2 加+1=1,解得力=0 或机=2,当?=0 B 寸,x)=/在(0,+e)上为减函数,不符合题意,当 7 =2 时,/(同=丁 在(0,+8)上为增函数,符合题意,所以根=2.故选:D.例 2.(2 0 2 2 全国高三专题练习)已知嘉函数y =x f Cp,qGZ且p,q互质)的图象关于y 轴对称,如图所示,贝 I ()B.g为
7、偶数,?为奇数,且/。C.g为奇数,p 为 偶 数,且/。D.q为奇数,p为偶数,且3 0【答案】D【解析】【分析】根据给定函数的图象分析函数的性质,即可得出p、q的取值情况.【详解】因函数)=/的 图 象关于y 轴对称,丁是得函数),=,为偶函数,即为偶数,又 函 数 的 定 义 域 为 y,o)u(o,+8),且在(。,+8)上单调递减,则 有 片。,又因p、q 互质,则 q 为奇数,所以只有选项D 正确.故选:D例 3.(2022.海南文昌中学高三阶段练习)已知幕函数/(x)=x(aeR)过点A(4,2),则/(g)=_.4【答案】g#0.5【解析】【分析】点A坐标代入基函数解析式,求得
8、%然后计算函数值.【详解】点 4(4,2)代入幕函数/(司=%解得“=3,f(x)=,=1故答案为:y.例 4.(2022黑龙江哈九中高三开学考试(文)已知塞函数 x)的图象过点(-8,-2),且/(a +l)4-/(a-3),则a的 取 值 范 围 是.【答案】(一 8【解析】【分析】先求得幕函数/(X)的解析式,根据函数/(X)的奇偶性、单调性来求得a 的取值范围.【详解】设 x)=x,则(-8)=-2 n a =;,所以 f(x)=/(x)在R 上递增,且为奇函数,所以/(a +1)V-/(a-3)=/(3-a)=a+lV 3-a=a 4 L故答案为:(T O例 5.(2022全国高三专
9、题练习)如图是基函数y=x%(ai 0,i=l,2,3,4,5)在第一象限内的图象,其中a/=3,a2=2,ct3=l,%=g,%=g 已知它们具有性质:都经过点(0,0)和(1,1);在第一象限都是增函数.请你根据图象写出它们在(1,+)上的另外一个共同性质:.ytaJ 【答案】a 越大函数增长越快【解析】【分析】根据扇函数的图象与性质确定结论.【详解】解:从幕函数的图象与性质可知:a 越大函数增长越快;图象从下往上a 越来越大;函数值都大于1;a 越大越远离x轴;a l,图象下凸;图象无上界;当指数互为倒数时,图象关于直线y=x 对称;当a l时,图象在直线y=x 的上方;当OVa Vl时
10、,图象在直线y=x 的下方.从上面任取一个即可得出答案.故答案为:a 越大函数增长越快.例 6.(2 02 2 全国高三专题练习)已知一函数y=/(x)=*”匕”-3 (mez)在(。,+8)是严格减函数,且为偶函数.(1)求 丫 =/(幻的解析式;(2)讨论函数y=0X x)+(a-2)x /(x)的奇偶性,并说明理由.【答案】(1)y=/(x)=x-4;(2)当a=2 时,为偶函数;当a=0 时,为奇函数;当a*2 且a w O 时,为非奇非偶函数.理由见解析.【解析】(1)由题意可得:,7-2 加-30,解不等式结合meZ即可求解;(2)由(1)可得y=ax T+(a-2)x,分别讨论a
11、=O、a=2、a*0 目/片2 时奇偶性即可求解.【详解】(1)因为基函数y=f(x)=x -2 T(?e z)在(0,+8)是严格减函数,所以加一2 加-3 0,B P(m-3)(/n+l)3+e*=e-6-l.得/(a)=l,/(b)=T =/(a)=-./(6)=/(-b)=a=-。,所以a+b=O.故选:B.例8.(2022四川眉山三 模(文)下列结论正确 的 是()A.2有(石 B.2而(如 丫 C.2/5log273 D.2 =2*和y=x,在第一象限的图像判断出:在(0,2)上,有2,/,在(2,4)匕有2,*2.即可判断A、B:对于C:判断出262,lo g 2 6 2,lg&
12、2=2,即可判断.【详解】对于A、B:作出 =2*和y=x?在第一象限的图像如图所示:2,的图像用虚线表示,=/的图像用虚线表示.可得,在(0,2)上,有2,/,在(2,4)上,有2、内因为2(石 4,所以2 4,所以2折 (/万丫,故B错误;对于 C:2 2log2 2,而1802=2,所以2a 1og02.故D错误.故选:A例9.(2022广西 高三阶段练习(理)已知函数/(x)=2 x2x,若关于兀的方程/(x)=%有两个不(x-l)3,x 2同的实根,则实数%的取值范围为()A.(O,l)B.(-8,1)C.(0,1D.(0,+司【答案】A【解析】【分析】分析函数/(X)的性质,作出图
13、象,数形结合即可求解作答.【详解】2当x 2时,函数f(x)=(x-l)3是增函数,函数值集合是(3/),当xN2时,f(x)=是减函数,函数值集X合是(0,1 ,关于X的方程/(x)=z 有两个不同的实根,即函数y =/(x)的图象与直线 有两个交点,在坐标系内作出直线y =A 和函数y =/(x)的图象,如图,图象有两个交点,即方程/(工)=左有两个不同的实根,所以实数人的取值范围为(0,1).故选:A例10.(2 0 2 2.浙江.模拟预测)已知。0,函数/(力=/-/。0)的图象不可能是()【答案】C【解析】【分析】分类讨论。=1,0。1 与。1 三种情况下函数的单调性情况,从而判断.
14、【详解】当a=l 时,x)=x-a,=x-l(x0),此 时 函 数 为 一 条 射 线,且函数/(x)=x-l 在(0,+向 上为增函数,B选项符合;当0 a l时,函数y =x在(0,+。)卜一为增函数,y =在(0,小)卜.为减函数,所以函数f(x)=x-优 在(0,+8)|二为增函数,此时函数在(0,+8)上只有一个零点,A选项符合;当时,X-内时,函数y =x”的增长速度远小于函数y =,的增长速度,所以x f+8时,函数/(x)=/-a 一定为减函数,选项D符合,C不符合.故选:C例1 1.(2 0 2 2,全国高三专题练习)不等式卜2 _ 1门+/0 2 +2/-go的解集为:.
15、【答案】一孝,孝【解析】【分析】将不等式化为(J)。+x2构造 力=产+X根据其单调性可得/s i一*2,求解即可.【详解】不 等 式 变 形 为 一 1-f-1 +(/1+/4 o,所以121+3 4(1 巧 曲+1-2,令x)=M u+x,则有/(巧4 1-巧,显然/(X)在R上单调递增,则/4 1 V,可得解得一 立4尤4立 故 不 等式的解集为W.2 2 2|_ 2 2故答案为:一孝,等例1 2.(2 0 2 2上海市实验学校高三阶段练习)若函数6=(加+3)*(?,。1 1)是幕函数,且其图象过点(2,7 2),则函数g (力=l o g,+皿-3)的单调递增区间为.【答案】(,1)
16、【解析】【分析】根据某函数的定义及所过的点求出。,机,再根据对数型复合函数的单调性即可得出答案.【详解】解:因为函数/(力=(加+3卜(m,。2是暴函数,所以 2 +3 =1 ,解得2 =-2 ,又其图象过点(2,0),所以2=&,所以4=g,则 g(x)=bgi(f-2 x 3),2则f 2x 3 0,解得x 3 或x 0例 13.(2020四川泸州老窖天府中学高二期中(理)已知函数/()=,若方程-X2-2X+,X0尸(x)+(x)+2=0 有 8 个相异的实数根,则实数6 的取值范围是.【答案】(-3,-2&)【解析】【分析】根据题意,作出函数f(x)=2 的图像,进而数形结合,将问题转
17、化为方程产+加+2=0 在区-X2-2X+1,X 0解:根据题意,作出函数 x)=的图像,如图:-x2-2x+l,x 0Z?2即 2一7 ,解得-3 6 0所以实数人的取值范围是(-3,-2四).故答案为:(-3,-2夜)例1 4.(2 0 2 2全国高三专题练习)已知幕函数/(%)=(/-2%-2)/-4”+2在(0,+8)上单调递减.(1)求切的值并写出x)的解析式;(2)试判断是否存在。0,使得函数g(x)=(2 -l)x-市+1在(0,2 上的值域为(1,1 1?若存在,求出“的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)m =3,f(x)=x-.(2)存在,a=6.【解析】【分析】(1)
18、根据基函数的定义及单调性,令基的系数为1及指数为负,列出方程求出加的值,将机的值代入f(x)即可;(2)求出g(x)的解析式,按照与。的大小关系进行分类讨论,利用g(x)的单调性列出方程组,求解即可.【详解】(1)(1)因为事函数/。)=(/-2%-2 卜 -+2 在(0,+8)上单调递减,所以 2“八 解得:机=3 或机=7(舍去),江一4 7 +2 0,使得g(x)在(0,2 上的值域为(1,1 1 ,当0 。1 时,a-l 1 时,a-l 0,g(x)在和(0,2 上单调递增,故g(2)=2(a-l)+l =l l,解得。=6.综上所述,存在a =6 使得g (x)在(0,2 上的值域为
19、(1,1 1 .【方法技巧与总结】紧扣累函数 =/的定义、图像、性质,特别注意它的单调性在不等式中的作用,这里注意a为奇数时,龙 为奇函数,a为偶数时,X。为偶函数.题型三:二次方程ax2+bx+c 0(a+0)的实根分布及条件例 1 5.(2 0 2 2.河南.焦作市第一中学高二期中(文)设。:二次函数/(力=依 2+5+1(。*0)的图象恒在x轴的上方,q:关于x的方程/-2 奴+/_ =0 的两根都大于一 1,则。是q的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】f i z 0 f t z 1 1由 可 得 人2 4八,由g
20、可得 t 进而判断两集合关系,即可得到答案 A =a 一 4 0【详解】由,则A 2 (八,解得OV”4;A =a-4a 0,+1 -1因为 a 0 a 0,所以P 是9的充分不必要条件,故选:A例 16.(2022重庆模拟预测)已知二次函数y =x 2 4x +a的两个零点都在区间(1,+8)内,则 a的取值范围是()A.(-oo,4)B.(3,-H)C.(3,4)D.(T,3)【答案】C【解析】【分析】根据二次函数的对称轴与单调区间,结合已知可得到关于a的不等式,进而求解.【详解】二次函数了 =/-4 x +a ,对称轴为x =2,开口向上,在(7,2)上单调递减,在(2,+8)上单调递增
21、,要使二次函数/(x)=V-4 x+a 的两个零点都在区间(1,尔)内,f(l)=l-4+a 0需 I e,e n 解得3 4/(2)=4-8 +6 f 0故实数a的取值范围是(3,4)故选:C例 17.(2022江西省丰城中学高一开学考试)函数/(x)=3,且 4 +2)=1 8,函数g(x)=3-4.(1)求 g(x)的解析式;若关于x的方程g(x)8 =0 在区间-2,2上有实数根,求实数机的取值范围.【答案】g(x)=2,-4%昌1【解析】【分析】根据 a +2)=18 求出“即可;方程g(x)8 =0 参变分离得=2 0-2-,换元法求值域即可.(1)由/(a +2)=18,可得:3
22、*2=18,解得:3 =2,.g(x)=2、-4%(2)由 g(x)-,7 7-8*=O,可得机=2-2-2一*,令2-*=r e ,4,则=/一 f =(r 工)则 原 问 题 等 价 于 与 y=(r)=/一在;,4 匕有交点,数形结合可知加 (;),(4)=一;1 2.故实数机的取值范围为:卜112.例 18.(2022湖北高一期末)已知函数 x)=|2sinr-l|,xe0,.(1)求f W的最大值及f(x)取最大值时x 的值;(2)设实数a e R,求方程3/(x)2-2#(x)+1 =0 存在8 个不等的实数根时a的取值范围.【答案】(1)当x=0,p兀时,f(x)g=l“(6,2
23、)【解析】【分析】(1)去掉绝对值,化为分段函数,求出每一段上的最大值;(2)令t=f(x),问题转化为3*-2 H +l=0在飞(0,1)上存在两个相异的实根,进而列出不等式组,求出。的取值范围.(1)2sinx-l,x ,x)=6:,1 -2sinx,0 x 一或-x og=3-24+10令g)=3产一2勿+1,则,=(_2a)2_4x3xl0,解得:6 。2.0 -0),g(x)=/(/),若g(x)的值域为 2 ,+8),/(x)的值域为伙,+8),则实数A的最大值为()A.0B.1C.2D.4【答案】C【解析】【分析】设f =f(x),即有g(x)=/(t),,可得函数y =/+b
24、f +c,0 的图象为y =.f(x)的图象的部分,即有g(x)的值域为/(x)的值域的子集,即有人的范围,可得最大值为2.【详解】解:设,=f(x),由题意可得g(x)=/Q)=a+4+c,r.&,函数y =ar+初+c,的图象为y =/(x)的图象的部分,即有g(x)的值域为/*)的值域的子集,即 2,伙,+8),可得鼠2,即有k 的最大值为2.故选:C.例20.(2 0 2 2.全国高三专题练习)已知值域为 1,一)的二次函数/(x)满足/(-l +x)=/(-l-x),且方程/(x)=0 的两个实根,电满足|3 一即=2.求 f(x)的表达式;(2)函数g(x)=f(x)-心 在区间-
25、2,2 上的最大值为了 ,最小值为-2),求实数的取值范围.【答案】x)=3+2x;(f o,-2 1【解析】【分析】(1)根据/(-l +x)=/(-l-x)可以判断函数的对称轴,再根据函数的值域可以确定二次函数的顶点坐标,则可设f(x)=a(x +l)2-l =o r 2+2 o r +a-l,根据一元二次方程根与系数的关系,结合已知|看一切=2 进行求解,求出4 的值,即可得出/(X)的表达式;(2)根据题意,可以判断出函数g(x)在区间-2,2 上的单调性,由g(x)=/(x)-H,求得g(x)=d+(2-&)x,k-2 k-1进而可知g(x)的对称轴方程为苫=三,结合二次函数的图象与
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