题目内容
已知幂函数
,且
在
上单调递增.
(1)求实数
的值,并写出相应的函数
的解析式;
(2)若
在区间
上不单调,求实数
的取值范围;
(3)试判断是否存在正数
,使函数
在区间
上的值域为
若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由.
(1)
或
,
(2)
(3) ![]()
解析试题分析:(1)由题意知
,解得:
. 2分
又
∴
或
, 3分
分别代入原函数,得
. 4分
(2)由已知得
. 5分
要使函数不单调,则
,则
. 8分
(3)由已知,
. 9分
法一:假设存在这样的正数
符合题意,
则函数
的图象是开口向下的抛物线,其对称轴为
,
因而,函数
在
上的最小值只能在
或
处取得,
又
,
从而必有
,解得
.
此时,
,其对称轴
,
∴
在
上的最大值为
,符合题意.
∴存在
,使函数
在区间
上的值域为
14分法二:假设存在这样的正数
符合题意,
由(1)知
,
则函数
的图象是开口向下的抛物线,其对称轴为
,![]()
考点:幂函数及二次函数单调性最值
点评:第二问中二次函数不单调需满足对称轴在给定区间内,第三问关于最值的考查需注意对称轴与给定区间的关系,从而确定给定区间上的单调性得到最值,一般求解时都要分情况讨论
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