3.5 幂函数与一元二次函数（精讲）（学生版）

3.5幂函数与一元二次函数（精讲）一．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＝xy＝x2y＝x3y＝x12y＝x－1图象性质定义域RRR{x|x≥0}{x|x≠0}值域R{y|y≥0}R{y|y≥0}{y|y≠0}奇偶性奇函数偶函数奇函数非奇非偶函数奇函数单调性在R上单调递增(－∞，0]上单调递减；(0，＋∞)上单调递增R上单调递增[0，＋∞)上单调递增(－∞，0)和(0，＋∞)上单调递减公共点(1，1)二．一元二次函数1．二次函数解析式的三种形式(1)一般式：f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)．(2)顶点式：f(x)＝a(x－m)2＋n(a≠0)．(3)零点式：f(x)＝a(x－x1)(x－x2)(a≠0)．2．二次函数的图象和性质解析式f(x)＝ax2＋bx＋c(a0)f(x)＝ax2＋bx＋c(a0)图象定义域RR值域4ac－b24a，＋∞－∞，4ac－b24a单调性在x∈－∞，－b2a上单调递减；在x∈－b2a，＋∞上单调递增在x∈－∞，－b2a，上单调递增；在x∈－b2a，＋∞上单调递减对称性函数的图象关于x＝－b2a对称3．根与系数的关系二次函数f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)，当Δ＝b2－4ac＞0时，其图象与x轴有两个交点M1(x1，0)，M2(x2，0)，这里的x1，x2是方程f(x)＝0的两个根，且x1＋x2＝－ba，x1·x2＝ca，|M1M2|＝|x1－x2|＝Δ|a|．一．幂函数的性质与图象特征的关系1.解析式：幂函数的形式是y＝xα(α∈R)，其中只有一个参数α，因此只需一个条件即可确定其解析式．2.奇偶性:判断幂函数y＝xα(α∈R)的奇偶性时，当α是分数时，一般将其先化为根式，再判断．3.单调性：(1)当α＞0时，函数在(0，＋∞)上单调递增．(2)当α＜0时，函数在(0，＋∞)上单调递减．(3)当x∈(0，1)时，α越大，函数值越小，当x∈(1，＋∞)时，α越大，函数值越大．4.对于幂函数图象的掌握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α0，0α1，α＝1，α1的取值确定位置后，其余象限部分由奇偶性决定．二．一元二次函数1.解析式2.二次函数图象（1）是看二次项系数的符号；（2）是看对称轴和顶点；（3）是看函数图象上的一些特殊点．3.二次函数图象与性质(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，尤其是求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．4．由不等式恒成立求参数取值范围的思路及关键(1)一般有两个解题思路：一是分离参数；二是不分离参数．(2)两种思路都是将问题归结为求函数的最值，至于用哪种方法，关键是看参数是否已分离．这两个思路的依据是：a≥f(x)恒成立⇔a≥f(x)max，a≤f(x)恒成立⇔a≤f(x)min．考法一幂函数的性质【例1-1】（2023·海南·统考模拟预测）已知25mfxmmx为幂函数，则（）．A．fx在,0上单调递增B．fx在,0上单调递减C．fx在0,上单调递增D．fx在0,上单调递减【例1-2】（2023·全国·高三对口高考）给定一组函数解析式：①34yx；②23yx；③32yx；④23yx；⑤32yx；⑥13yx；⑦13yx．如图所示一组函数图象．图象对应的解析式号码顺序正确的是（）A．⑥③④②⑦①⑤B．⑥④②③⑦①⑤C．⑥④③②⑦①⑤D．⑥④③②⑦⑤①【例1-3】（2023·江苏）已知函数fxx是偶函数，且在区间0,上单调递增，则下列实数可作为值的是（）A．-2B．12C．2D．3【一隅三反】1.（2023·上海黄浦·统考二模）若函数ayx的图像经过点(2,16)与(3,)m，则m的值为____________．2．（2023·江苏淮安·江苏省盱眙中学校考模拟预测）已知幂函数1101()fxx，若182fafa，则a的取值范围是__________.3．（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）幂函数233mfxmmx在区间0,上单调递减，则下列说法正确的是（）A．4mB．fx是减函数C．fx是奇函数D．fx是偶函数4．（2023·全国·高三对口高考）已知幂函数pqyx（,pqZ且p与q互质）的图像如图所示，则（）A．p、q均为奇数且0pqB．p为奇数，q为偶数且0pqC．p为奇数，q为偶数且0pqD．p为偶数，q为奇数且0pq考法二指数式比较大小【例2】（2023·浙江·高三专题练习）已知1.21.31.11.1,1.2,1.3abc，则（）A．cbaB．abc【一隅三反】1．（2023·河北）已知0.325a，0.313b，0.313c，则a，b，c的大小关系为（）A．acbB．abcC．bcaD．bac2．（2023·全国·高三专题练习）已知233a，342b，134c，则（）A．cabB．bcaC．bacD．cba考法三二次函数性质【例3-1】（2023·云南）已知二次函数fx满足(2)1,(1)()ffxfx，且fx的最大值是8，则此二次函数的解析式为()fx（）A．2447xxB．2447xxC．2447xxD．2447xx【例3-2】（2023·山西）若函数2()2(1)2fxxax在区间(,4]上是减函数，那么实数a的取值范围是（）A．3aB．3aC．5aD．3a【例3-3】（2023·山东淄博）设2()44fxxx的定义域为[2,1]tt，对于任意实数t，则fx的最小值()t__________．【一隅三反】1．（2023·广西）已知22fxxbxc（b，c为实数），且11f，31f，则fx的解析式为______.2．（2023·全国·高三专题练习）已知二次函数的图象过点(30)，，(1,0)，且顶点到x轴的距离等于2，二次函数的表达式为________3．（2023·福建）已知函数225fxxkx在2,4上具有单调性，则实数k的取值范围为（）．A．4kB．2kC．4k或2kD．4k或2k考法四二次函数根的分布【例4-1】（2023·全国·高三专题练习）已知方程2(2)50xmxm有两个不相等的实数根，且两个实数根都大于2，则实数m的取值范围是（）A．(5,4)(4,)B．(5,)C．(5,4)D．(4,2)(4,)【例4-2】（2023·宁夏银川·银川一中校考二模）已知关于x的方程230xkxk有两个正根，那么两个根的倒数和最小值是（）A．-2B．23C．89D．1【例4-3】（2023·全国·高三专题练习）关于x的方程22210xmxm恰有一根在区间0,1内，则实数m的取值范围是（）A．13,22B．12,23C．1,22D．12,62723【一隅三反】1．（2023·全国·高三专题练习）方程2110mxmx在区间0,1内有两个不同的根，m则的取值范围为__．2．（2023·北京）方程2250xaxa的两根都大于2，则实数  a的取值范围是_____．3．（2023·全国·高三专题练习）已知方程22110xaxaa的两根分别在区间0,1，1,3之内，则实数a的取值范围为______．考法五二次函数成立问题【例5-1】（2023·辽宁大连·大连二十四中校考模拟预测）命题“20,10xaxx”为假命题，则命题成立的充分不必要条件是（）A．14aB．0aC．1aD．1a【例5-2】（2023·全国·高三专题练习）若存在实数x，使得220mxmxm成立，则实数m的取值范围为（）A．,2B．13,0,32C．2,3D．,1【一隅三反】1．（2023·全国·高三专题练习）若不等式240xax对一切1,3x恒成立，则a的最小值为________．2．（2023·福建）命题:[1,4]x，224140xaax的否定为真命题，则实数a的最大值为__________.3．（2023·全国·高三专题练习）若不等式2211xmx对任意1,1m恒成立，实数x的取值范围是_____.4．（2023·全国·高三专题练习）已知命题p：“22,3,20xxxa”为真命题，则实数a的取值范围为________________.