幂函数基础知识及例题

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高中数学必修一《幂函数》精选习题(含详细解析)

高中数学必修一《幂函数》精选习题(含详细解析)

高中数学必修一《幂函数》精选习题(含详细解析)一、选择题1.下列函数中,是幂函数的是( )A.y=2xB.y=2x3C.y=D.y=2x22.若幂函数y=(m2-3m+3)x m-2的图象不过原点,则m的取值范围为( )A.1≤m≤2B.m=1或m=2C.m=2D.m=13.函数y=x-2在区间上的最大值是( )A. B. C.4 D.-44若本题的条件不变,则此函数在区间上的最大值和最小值之和为多少?5.在下列函数中,定义域为R的是( )A.y=B.y=C.y=2xD.y=x-16函数y=|x(n∈N,n>9)的图象可能是( )7下列幂函数在(-∞,0)上为减函数的是( )A.y=B.y=x2C.y=x3D.y=8下列幂函数中过点(0,0),(1,1)且为偶函数的是( )A.y=B.y=x4C.y=x-2D.y=9.在同一坐标系内,函数y=x a(a≠0)和y=ax-的图象可能是( )二、填空题10幂函数f(x)=xα过点,则f(x)的定义域是.11若y=a是幂函数,则该函数的值域是.12若函数f(x)是幂函数,且满足=3,则f的值等于.13.设a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是.14已知幂函数f=(m∈Z)的图象与x轴,y轴都无交点,且关于原点对称,则函数f的解析式是.三、解答题15.比较下列各组数的大小:(1)1.10.1,1.20.1;(2)0.24-0.2,0.25-0.2;(3)0.20.3,0.30.3,0.30.2.16.已知幂函数y=x3-p(p∈N*)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上为增函数,求满足条件(a+1<(3-2a的实数a的取值范围.17幂函数f的图象经过点(,2),点在幂函数g的图象上,(1)求f,g的解析式.(2)x为何值时f>g,x为何值时f<g?18已知幂函数f(x)=(m2-m-1)·x-5m-3在(0,+∞)上是增函数,又g(x)=lo(a>1).(1)求函数g(x)的解析式.(2)当x∈(t,a)时,g(x)的值域为(1,+∞),试求a与t的值.参考答案与解析1【解析】选C.由幂函数所具有的特征可知,选项A,B,D中x的系数不是1;故只有选项C中y==x-1符合幂函数的特征.2【解析】选D.由题意得解得m=1.3【解析】选C.y=x-2在区间上单调递减,所以x=时,取得最大值为4.4【解析】y=x-2在区间上单调递减,所以x=2时,取得最小值为,当x=时,取得最大值为4.故最大值和最小值的和为.5【解析】选C.选项A中函数的定义域为[0,+∞),选项B,D中函数的定义域均为(-∞,0)∪(0,+∞).6【解析】选C.因为y=|x为偶函数,所以排除选项A,B.又n>9,所以<1.由幂函数在(0,+∞)内幂指数小于1的图象可知,只有选项C符合题意.7【解析】选B.函数y=,y=x3,y=在各自定义域上均是增函数,y=x2在(-∞,0)上是减函数. 8【解析】选B.函数y=x4是过点(0,0),(1,1)的偶函数,故B正确;函数y=x-2不过点(0,0),故C 不正确;函数y=,y=是奇函数,故A,D不正确.9【解析】选C.当a<0时,函数y=ax-在R上是减函数,此时y=x a在(0,+∞)上也是减函数,同时为减的只有D选项,而函数y=ax-与y轴相交于点,此点在y轴的正半轴上,故D选项不适合.当a>0时,函数y=ax-在R上是增函数,与y轴相交于点,此点在y轴的负半轴上,只有A,C适合,此时函数y=x a在(0,+∞)上是增函数,进一步判断只有C适合.10【解析】因为幂函数f(x)过点,所以=2α,所以α=-1,所以f(x)=x-1=,所以函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).答案:(-∞,0)∪(0,+∞)11【解析】由已知y=a是幂函数,得a=1,所以y=,所以y≥0,故该函数的值域为[0,+∞).答案:[0,+∞)3,12【解析】依题意设f(x)=xα,则有=3,得α=log2则f(x)=,于是f====.答案:13【解析】因为y=在x∈(0,+∞)上递增,所以>,即a>c,因为y=在x∈(-∞,+∞)上递减,所以>,即c>b,所以a>c>b.答案:a>c>b14【解析】因为函数的图象与x轴,y轴都无交点,所以m2-1<0,解得-1<m<1;因为图象关于原点对称,且m∈Z,所以m=0,所以f=x-1.答案:f=x-115【解析】(1)由于函数y=x0.1在第一象限内单调递增,又因为1.1<1.2,所以1.10.1<1.20.1.(2)由于函数y=x-0.2在第一象限内单调递减,又因为0.24<0.25,所以0.24-0.2>0.25-0.2.(3)首先比较指数相同的两个数的大小,由于函数y=x0.3在第一象限内单调递增,而0.2<0.3,所以0.20.3<0.30.3.再比较同底数的两个数的大小,由于函数y=0.3x在定义域内单调递减,而0.2<0.3,所以0.30.3<0.30.2.所以0.20.3<0.30.3<0.30.2.16【解析】因为幂函数y=x3-p(p∈N*)的图象关于y轴对称,所以函数y=x3-p是偶函数.又y=x3-p在(0,+∞)上为增函数,所以3-p是偶数且3-p>0.因为p∈N*,所以p=1,所以不等式(a+1<(3-2a化为:(a+1<(3-2a.因为函数y=是[0,+∞)上的增函数,所以⇒⇒-1≤a<,故实数a的取值范围为.17【解析】(1)设f=xα,则()α=2,所以α=2,所以f=x2.设g=xβ,则(-2)β=,所以β=-2,所以g=x-2(x≠0).(2)从图象可知,当x>1或x<-1时,f>g;当-1<x<0或0<x<1时,f<g.18【解析】(1)因为f(x)是幂函数,且在(0,+∞)上是增函数,所以解得m=-1,所以g(x)=loga.(2)由>0可解得x<-1或x>1,所以g(x)的定义域是(-∞,-1)∪(1,+∞).又a>1,x∈(t,a),可得t≥1,设x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,于是x2-x1>0,x1-1>0,x2-1>0,所以-=>0, 所以>.由a>1,有loga >loga,即g(x)在(1,+∞)上是减函数.又g(x)的值域是(1,+∞),所以得g(a)=loga=1,可化为=a, 解得a=1±,因为a>1,所以a=1+,综上,a=1+,t=1.。

幂函数的典型例题.doc

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经典例题透析类型一、求函数解析式例1.已知幕函数y = (nr-m-])x,,,2-2m~3,当xw(0, + 8)时为减函数,则幕函数y二___________________ .解析:由于丁 =(加2—血—1)#宀2心为幕函数,所以m2— \ = \,解得m = 2 ,或m = —\.当ni = 2时,nr -2m-3 = -3 , y = x~3在(0, + 8)上为减函数;当m = -l时,/7?2-2m-3 = 0, y = %° =1(x^0)在(0, + «)上为常数函数,不合题意,舍去.故所求幕函数为y = x-3.总结升华:求慕函数的解析式,一般用待定系数法,弄明白需函数的定义是关键.类型二、比较幕函数值大小例2.比较下列各组数的大小.4 4 _ 3 _ 3(1)3」4万与兀了;(2)(-近门与(-73)^.4 4_4解:⑴由于幕函数y = •亍(x>0)单调递减且3」4 <龙,・・・3.14万 > 兀了._3(2)由于y =兀5这个幕函数是奇函数.・•・f (-x) =-f (x)—_ 3 _ 3 _ 3 _ 3 _ _因此,(一血门二一(血)V,(―巧)V =—(內)V ,而y = (x>0)单调递减,且血3 3 3 3 3 3・・・(血戸 >"门即(一血门v(总结升华.(1)各题中的两个数都是“同指数”的幕,因此可看作是同一个幕函数的两个不同的函数值,从而可根据幕函数的单调性做出判断.(2)题(2)中,我们是利用幕函数的奇偶性,先把底数化为正数的幕解决的问题.当然,若直接利用x<0 上幕函数的单调性解决问题也是可以的.举一反三【变式一】比较O.805, O.905, 0.9皿的大小.思路点拨:先利用幕函数)=兀"的增减性比较0・8°5与0.9°"的大小,再根据幕函数的图象比较0.9°"与0.9七5的大小.解:y = x Q-5^.(0, + oo)上单调递增,且0.8 v 0.9 ,.•,0.805 <0.905.作出函数y = X05与歹=兀七5在第一象限内的图彖,易知0.严< 0.9心.故 0.胛 vO.9°5 <0.9心.例3.已知幕函数y = f y = y = y = 在第一象限内的图象分别是G, C 2, C 3, G,(如图),则m, n 2, n :“ m, 0, 1的大小关系?解:应为 ni<n 2<0<n 3<l<n4.总结升华:对于幕函数y = x a (aeR )的图象,其函数性质的正确把握主要来源 于对图象的正确处理,而幕函数的图象,最重要的是搞清第一象限的图象类型及分布; 反过来,也能通过第一彖限的图彖判断指数的取值范围.举一反三ABC思路点拨:已知函数解析式和图像,可以用取点验证的方法判断.解:取W 则尸知*,选项B, D 符合;取归,则尸1,选项B 符合题意.类型三、求参数的范围例4•已知幕函数y = x m2(rneN )的图象与兀y 轴都无交点,且关于y 轴对称,求加的值,并画出它 的图象.解:图象与上y 轴都无交点,/.zn-2<0,即m<2.又 m G N , m = 0/h2 .幕函数图彖关于y 轴对称,/. m = 0 ,或 m = 2 .当加=0时,函数为y = 图象如图1;图1图2举一反三 【变式一】若(a + l )-2〉(3 —2d )_2,求实数a 的取值范围.解法1:・・・仗+ 1)「2 >(3-2订2,考察y = 的图象,得以下四种可能情况:1总结升华.以上两种另法都是运用函数的单调性,但显然第二种方法更好.而这种方法的应用,必须对图象的特征 有深刻的认识.可见,能很好地运用数形结合是解决函数问题的重要途径.【变式二】当m 为何值时,幕函数y 二(n?-5m+6)丹5”-3的图象同时通过点(°, 0)和(1, 1).解:V y= (m 2-5m+6) x m ~2,n ~3 是幕函数..*.m 2-5m+6=l.得:m- ~ , 2又•・•函数图象过(0, 0)和(1, 1)点,.-.m 2-2m-3>0,得m>3或水-1,类型四、讨论函数性质例5.求函数y 二。

幂函数知识归纳及习题(含答案)

幂函数知识归纳及习题(含答案)

自主梳理1.幂函数的概念形如________的函数叫做幂函数,其中____是自变量,____是常数. 2.幂函数的性质(1)五种常见幂函数的性质,列表如下: 定义域 值域 奇偶性 单调性 过定点y =x R R 奇 Z (1,1)y =x 2 R [0,+∞)偶 [0,+∞)Z (-∞,0][y =x 3R R 奇 ZY =x 12[0,+∞) [0,+∞) 非奇 非偶 [0,+∞)Z Y =x -1(-∞,0) ∪(0,+∞)(-∞,0) ∪(0,+∞)奇(-∞,0)[(0,+∞)[(2)所有幂函数在________上都有定义,并且图象都过点(1,1),且在第____象限无图象. (3)α>0时,幂函数的图象通过点____________,并且在区间(0,+∞)上是________,α<0时,幂函数在(0,+∞)上是减函数,图象______原点.1.已知幂函数y =f (x )的图像经过点⎝⎛⎭⎫4,12,则f (2)=( ) A.14 B .4C.22D. 2 2.下列函数中,其定义域与值域不同的函数是( ) A .y =x 12B .y =x -1 C .y =x 13D .y =x 23.已知f (x )=x 12,若0<a <b <1,则下列各式中正确的是( )A .f (a )<f (b )<f ⎝⎛⎭⎫1a <f ⎝⎛⎭⎫1b B .f ⎝⎛⎭⎫1a <f ⎝⎛⎭⎫1b <f (b )<f (a ) C .f (a )<f (b )<f ⎝⎛⎭⎫1b <f ⎝⎛⎭⎫1a D .f ⎝⎛⎭⎫1a <f (a )<f ⎝⎛⎭⎫1b <f (b )4.已知f (x )=x 2+bx +c 且f (-1)=f (3),则( ) A .f (-3)<c <f ⎝⎛⎭⎫52 B .f ⎝⎛⎭⎫52<c <f (-3) C .f ⎝⎛⎭⎫52<f (-3)<cD .c <f ⎝⎛⎭⎫52<f (-3)5.(2013·蚌埠二中调研)设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,如果f (x 1)=f (x 2)(x 1≠x 2),则f (x 1+x 2)=( )A .-b2aB .-baC .c D.4ac -b 24a6.若f (x )=x 2-x +a ,f (-m )<0,则f (m +1)的值( ) A .正数 B .负数 C .非负数D .与m 有关 7.对于函数y =x 2,y =x 12有下列说法:①两个函数都是幂函数;②两个函数在第一象限内都单调递增; ③它们的图像关于直线y =x 对称; ④两个函数都是偶函数; ⑤两个函数都经过点(0,0)、(1,1); ⑥两个函数的图像都是抛物线型. 其中正确的有________.8.(2012·北京西城二模)已知函数f (x )=x 2+bx +1是R 上的偶函数,则实数b =________,不等式f (x -1)<x 的解集为________.9.(2012·无锡联考)设函数f (x )=mx 2-mx -1,若f (x )<0的解集为R ,则实数m 的取值范围是________.10.如果幂函数f (x )=x -12p 2+p +32(p ∈Z)是偶函数.且在(0,+∞)上是增函数.求p的值,并写出相应的函数f (x )的解析式.11.已知二次函数f(x)的图像过点A(-1,0)、B(3,0)、C(1,-8).(1)求f(x)的解析式;(2)求f(x)在x∈[0,3]上的最值;(3)求不等式f(x)≥0的解集.12.设f(x)是定义在R上的偶函数,当0≤x≤2时,y=x,当x>2时,y=f(x)的图像是顶点为P(3,4),且过点A(2,2)的抛物线的一部分.(1)求函数f(x)在(-∞,-2)上的解析式;(2)在下面的直角坐标系中直接画出函数f(x)的草图;(3)写出函数f (x )的值域.1.已知y =f (x )是偶函数,当x >0时,f (x )=(x -1)2,若当x ∈⎣⎡⎦⎤-2,-12时,n ≤f (x )≤m 恒成立,则m -n 的最小值为( )A.13B.12 C.34D .12.(2013·青岛质检)设f (x )与g (x )是定义在同一区间[a ,b ]上的两个函数,若函数y =f (x )-g (x )在x ∈[a ,b ]上有两个不同的零点,则称f (x )和g (x )在[a ,b ]上是“关联函数”,区间[a ,b ]称为“关联区间”.若f (x )=x 2-3x +4与g (x )=2x +m 在[0,3]上是“关联函数”,则m 的取值范围为________.3.(2012·滨州模拟)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ∈R ,c ∈R).(1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0,求F (2)+F (-2)的值;(2)若a=1,c=0,且|f(x)|≤1在区间(0,1]上恒成立,试求b的取值范围.答 案 课时跟踪检测(九)A 级1.选C 设f (x )=x α,因为图像过点⎝⎛⎭⎫4,12,代入解析式得:α=-12, ∴f (2)=2-12=22.2.选D 对A ,定义域、值域均为[0,+∞);对B ,定义域、值域均为(-∞,0)∪(0,+∞);对C ,定义域值域均为R ;对D ,定义域为R ,值域为[0,+∞).3.选C 因为函数f (x )=x 12在(0,+∞)上是增函数,又0<a <b <1b <1a ,故f (a )<f (b )<f ⎝⎛⎭⎫1b <f ⎝⎛⎭⎫1a . 4.选D 由已知可得二次函数图像关于直线x =1对称,又f (-3)=f (5),c =f (0)=f (2),二次函数在区间(1,+∞)上单调递增,故有f (-3)=f (5)>f ⎝⎛⎭⎫52>f (2)=f (0)=c .5.选C 由题意得:a ≠0,x 1+x 22=-b 2a ,x 1+x 2=-b a .得f (x 1+x 2)=f ⎝⎛⎭⎫-b a =a ·b 2a 2-b 2a +c =c .6.选B 法一:∵f (x )=x 2-x +a 的对称轴为x =12,而-m ,m +1关于12对称,∴f (m +1)=f (-m )<0.法二:∵f (-m )<0,∴m 2+m +a <0,∴f (m +1)=(m +1)2-(m +1)+a =m 2+m +a <0. 7.①②⑤⑥8.解析:因为f (x )=x 2+bx +1是R 上的偶函数,所以b =0,则f (x )=x 2+1,解不等式(x -1)2+1<x ,即x 2-3x +2<0得1<x <2.答案:0 {x |1<x <2}9.解析:若m =0,显然-1<0恒成立, 若m ≠0,则⎩⎨⎧m <0,Δ<0.∴-4<m <0.故所求范围为:-4<m≤0.答案:(-4,0]10.解:∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,∴-12+p+32>0,2p即p2-2p-3<0.∴-1<p<3.又∵f(x)是偶函数且p∈Z,∴p=1,故f(x)=x2.11.解:(1)由题意可设f(x)=a(x+1)(x-3),将C(1,-8)代入得-8=a(1+1)(1-3),得a=2.即f(x)=2(x+1)(x-3)=2x2-4x-6.(2)f(x)=2(x-1)2-8,当x∈[0,3]时,由二次函数图像知,f(x)min=f(1)=-8,f(x)max=f(3)=0.(3)f(x)≥0的解集为{x|x≤-1,或x≥3}.12.解:(1)设顶点为P(3,4)且过点A(2,2)的抛物线的方程为y=a(x-3)2+4,将(2,2)代入可得a=-2,则y=-2(x-3)2+4,即x>2时,f(x)=-2x2+12x-14.当x<-2时,即-x>2.又f(x)为偶函数,f(x)=f(-x)=-2×(-x)2-12x-14,即f(x)=-2x2-12x-14.所以函数f(x)在(-∞,-2)上的解析式为f(x)=-2x2-12x-14.(2)函数f(x)的图像如图,(3)由图像可知,函数f (x )的值域为(-∞,4].B 级1.选D 当x <0时,-x >0,f (x )=f (-x )=(x +1)2, ∵x ∈⎣⎡⎦⎤-2,-12, ∴f (x )min =f (-1)=0,f (x )max =f (-2)=1, ∴m ≥1,n ≤0,m -n ≥1.2.解析:由题意知,y =f (x )-g (x )=x 2-5x +4-m 在[0,3]上有两个不同的零点.在同一坐标系下作出函数y =m 与y =x 2-5x +4(x ∈[0,3])的图像如图所示,结合图像可知,当x ∈[2,3]时,y =x 2-5x +4∈⎣⎡⎦⎤-94,-2,故当m ∈⎝⎛⎦⎤-94,-2时,函数y =m 与y =x 2-5x +4(x ∈[0,3])的图像有两个交点.答案:⎝⎛⎦⎤-94,-2 3.解:(1)由已知c =1,a -b +c =0,且-b2a =-1,解得a =1,b =2.则f (x )=(x +1)2.则F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2,x >0,-(x +1)2,x <0.故F (2)+F (-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8.(2)由题意得f (x )=x 2+bx ,原命题等价于-1≤x 2+bx ≤1在(0,1]上恒成立,即b ≤1x -x且b ≥-1x-x 在(0,1]上恒成立.又当x ∈(0,1]时,1x -x 的最小值为0,-1x -x 的最大值为-2,故-2≤b ≤0.。

幂函数练习(含答案详解)

幂函数练习(含答案详解)

3.3 幂函数练习一、单选题1、已知幂函数f (x )=kx α(k ∈R ,α∈R)的图象过点⎝⎛⎭⎫12,2,则k +α=( A ) A .12 B .1 C .32D .22、下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数是( A ) A .y =x-2B .y =x-1C .y =x 2D .y =31x3、幂函数y =f (x )的图象过点(4,2),则幂函数y =f (x )的图象是( C )4、幂函数()()2222m f x m m x -=--在()0,∞+上单调递减,则实数m 的值为( A ) A .1-B .3C .1-或3D .3-5、若f (x )=12x ,则不等式f (x )>f (8x -16)的解集是( A )A .⎣⎡⎭⎫2,167B .(0,2]C .⎝⎛⎭⎫-∞,167 D .[2,+∞) 6、若幂函数f (x )=()12255a a a x---在(0,+∞)上单调递增,则a 等于( D )A .1B .6C .2D .-17、幂函数a b c d y x y x y x y x ====,,,在第一象限的图像如图所示,则a b c d ,,,的大小关系是 ( D )A .a b c d >>>B .d b c a >>>C .d c b a >>>D .b c d a >>>8、已知幂函数y =p qx (p ,q ∈Z 且p ,q 互质)的图象关于y 轴对称,如图所示,则( D )A .p ,q 均为奇数,且pq >0B .q 为偶数,p 为奇数,且pq <0C .q 为奇数,p 为偶数,且pq >0D .q 为奇数,p 为偶数,且pq <0二、多选题9.下列关于幂函数y x α=的性质说法正确的有( CD ) A .当1α=-时,函数在其定义域上递减 B .当0α=时,函数图象是一条直线 C .当2α=时,函数是偶函数D .当3α=时,函数的图象与x 轴交点的横坐标为0 10.已知函数()a f x x 的图象经过点1,33⎛⎫⎪⎝⎭则( CD )A .()f x 的图象经过点(3,9)B .()f x 的图象关于y 轴对称C .()f x 在(0,)+∞上单调递减D .()f x 在(0,)+∞内的值域为(0,)+∞11、已知幂函数f (x )=()2231mm m m x +---,对任意x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1≠x 2,都满足2121)()(x x x f x f -->0,若a ,b ∈R 且f (a )+f (b )<0,则下列结论可能成立的有( BC )A .a +b >0且ab <0B .a +b <0且ab <0C .a +b <0且ab >0D .以上都可能12.若函数()f x x α=的定义域为R 且为奇函数,则α可能的值为( BD )A .1-B .1C .2D .3三、填空题13.若幂函数()21my m m x =--为偶函数,则m = ___2_____ .14、已知幂函数f (x )=mx n +k 的图象过点⎝⎛⎭⎫116,14,则m -2n +3k =_____0__. 15、若()()21221112-+>+m m m ,则实数m 的取值范围是______⎣⎢⎡⎭⎪⎫5-12,2__________.16、给出下面四个条件:①f (m +n )=f (m )+f (n );②f (m +n )=f (m )·f (n );③f (mn )=f (m )·f (n );④f (mn )=f (m )+f (n ).如果m ,n 是幂函数y =f (x )定义域内的任意两个值,那么幂函数y =f (x )一定满足的条件的序号为__③______. 四、解答题17.已知幂函数()f x x α=的图象经过点3,19⎛⎫ ⎪⎝⎭,求函数的解析式,并作出该函数图象的草图,判断该函数的奇偶性和单调性.解:因为幂函数()f x x α=的图象经过点3,19⎛⎫ ⎪⎝⎭,故可得139α=,解得2α=-,故()2f x x -=,其定义域为{|0}x x ≠,关于原点对称;其函数图象如下所示:数形结合可知,因为()f x 的图象关于y 轴对称,故其为偶函数; 且()f x 在()0,+∞单调递减,在(),0-∞单调递增.18、已知幂函数f (x )=(m 2-5m +7)x -m -1(m ∈R)为偶函数.(1)求f ⎝⎛⎭⎫12的值;(2)若f (2a +1)=f (a ),求实数a 的值. 解:(1)由m 2-5m +7=1,得m =2或3. 当m =2时,f (x )=x-3是奇函数,∴不满足题意,∴m =2舍去;当m =3时,f (x )=x -4,满足题意, ∴f (x )=x -4,∴f ⎝⎛⎭⎫12=⎝⎛⎭⎫12-4=16.(2)由f (x )=x-4为偶函数和f (2a +1)=f (a )可得|2a +1|=|a |,即2a +1=a 或2a +1=-a ,∴a =-1或a =-13.19、已知幂函数f (x )=21()mm x-+(m ∈N *).(1)试确定该函数的定义域,并指明该函数在其定义域上的单调性;(2)若函数f (x )的图象经过点(2,2),试确定m 的值,并求满足条件f (2-a )>f (a -1)的实数a 的取值范围.解:(1)因为m 2+m =m (m +1)(m ∈N *),而m 与m +1中必有一个为偶数,所以m 2+m 为偶数, 所以函数f (x )=21()m m x-+(m ∈N *)的定义域为[0,+∞),并且该函数在[0,+∞)上为增函数.(2)因为函数f (x )的图象经过点(2,2), 所以2=2(m 2+m )-12()12m m +-,即122=2()12mm +-,所以m 2+m =2,解得m =1或m =-2. 又因为m ∈N *,所以m =1,f (x )=12x , 又因为f (2-a )>f (a -1), 所以⎩⎪⎨⎪⎧2-a ≥0,a -1≥0,2-a >a -1,解得1≤a <32,故函数f (x )的图象经过点(2,2)时,m =1.满足条件f (2-a )>f (a -1)的实数a 的取值范围为[1,32).20、19.已知函数()()()2151Z m f x m m x m +=-+∈为幂函数,且为奇函数.(1)求m 的值,并确定()f x 的解析式; (2)令()()21g x f x x =++yg x 在1,12x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦的值域.解:(1)因为函数()()()2151Z m f x m m x m +=-+∈为幂函数,所以2511m m -+=,解得0m =或5m =, 当0m =时,函数()f x x =是奇函数,符合题意,当5m =时,函数()6f x x =是偶函数,不符合题意,综上所述,m 的值为0,函数()f x 的解析式为()f x x =. (2)由(1)知,()f x x =,所以()()2121g x f x x x x =+=++ 令21t x =+212t x -=,11,0123,032x x t -≤≤∴≤+≤∴≤≤ 所以2211()222t t g t t t -=+=+-,3t ⎡∈⎣, 根据二次函数的性质知,()g t 的对称轴为11122t =-=-⨯,开口向上,所以()g t 在3⎡⎣上单调递增;所以2min011()(0)0222g t g ==+-=-,(2max 31()(3)33122g t g === 所以函数()g x 在1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的值域为1312⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.。

幂函数经典例题(答案解析)

幂函数经典例题(答案解析)

幂函数的概念例1、下列结论中,正确的是( )A.幂函数的图象都通过点(0,0),(1,1) B.幂函数的图象可以出现在第四象限C.当幂指数α取1,3,12时,幂函数y=xα是增函数D.当幂指数α=-1时,幂函数y=xα在定义域上是减函数解析当幂指数α=-1时,幂函数y=x-1的图象不通过原点,故选项A 不正确;因为所有的幂函数在区间(0,+∞)上都有定义,且y=xα (α∈R),y>0,所以幂函数的图象不可能出现在第四象限,故选项B不正确;而当α=-1时,y=x-1在区间(-∞,0)和(0,+∞)上是减函数,但它在定义域上不是减函数.答案 C例2、已知幂函数f(x)=(t3-t+1)x 15(7+3t-2t2) (t∈Z)是偶函数且在(0,+∞)上为增函数,求实数t的值.分析关于幂函数y=xα(α∈R,α≠0)的奇偶性问题,设pq(|p|、|q|互质),当q为偶数时,p必为奇数,y=x pq是非奇非偶函数;当q是奇数时,y=x pq的奇偶性与p的值相对应.解∵f(x)是幂函数,∴t3-t+1=1,∴t=-1,1或0.当t=0时,f(x)=x75是奇函数;当t=-1时,f(x)=x25是偶函数;当t=1时,f(x)=x85是偶函数,且25和85都大于0,在(0,+∞)上为增函数.故t=1且f(x)=x85或t=-1且f(x)=x25.点评如果题中有参数出现,一定要注意对参数的分类讨论,尤其对题中的条件t∈Z给予足够的重视.例3、如图是幂函数y =x m 与y =x n 在第一象限内的图象,则( )A .-1<n<0<m<1B .n <-1,0<m <1C .-1<n <0,m >1D .n <-1,m >1 解析 在(0,1)内取同一值x 0,作直线x =x 0,与各图象有交点,则“点低指数大”.如图,0<m <1,n <-1.答案 B点评 在区间(0,1)上,幂函数的指数越大,图象越靠近x 轴;在区间(1,+∞)上,幂函数的指数越大,图象越远离x 轴.例4、已知x 2>x 13,求x 的取值范围.错解 由于x 2≥0,x 13∈R ,则由x 2>x 13,可得x ∈R .错因分析 上述错解原因是没有掌握幂函数的图象特征,尤其是y =x α在α>1和0<α<1两种情况下图象的分布.正解作出函数y=x2和y=31x 的图象(如右图所示),易得x<0或x>1.例5、函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,求f (x )的解析式.分析 解答本题可严格根据幂函数的定义形式列方程求出m ,再由单调性确定m .解 根据幂函数定义得m 2-m -1=1,解得m =2或m =-1,当m =2时,f (x )=x 3在(0,+∞)上是增函数;当m =-1时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故f (x )=x 3.点评 幂函数y =x α (α∈R ),其中α为常数,其本质特征是以幂的底x 为自变量,指数α为常数(也可以为0).这是判断一个函数是否为幂函数的重要依据和唯一标准.对本例来说,还要根据单调性验根,以免增根.变式 已知y =(m 2+2m -2)x 1m 2-1+2n -3是幂函数,求m ,n 的值.解由题意得⎩⎨⎧m 2+2m -2=1m 2-1≠02n -3=0,解得⎩⎨⎧m =-3n =32,所以m =-3,n =32.例6、比较下列各组中两个数的大小:(1)535.1,537.1;(2)0.71.5,0.61.5;(3)32)2.1(--,32)25.1(--.解析:(1)考查幂函数y =53x 的单调性,在第一象限内函数单调递增, ∵1.5<1.7,∴535.1<537.1,(2)考查幂函数y =23x 的单调性,同理0.71.5>0.61.5. (3)先将负指数幂化为正指数幂可知它是偶函数, ∵32)2.1(--=322.1-,32)25.1(--=3225.1-,又322.1->3225.1-, ∴32)2.1(-->3225.1-.点评:比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是: (1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性; (2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性;(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需寻找一个恰当的数作为桥梁来比较大小.例7、比较下列各组数的大小(1) 3-52与3.1-52;(2)-8-78与-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.分析 比较大小问题一般是利用函数的单调性,当不便利用单调性时,可用0与1去比较,这种方法叫“搭桥”法.解 (1)函数y =x -52在(0,+∞)上为减函数,又3<3.1,所以3-52>3.1-52.(2)-8-78=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1878,函数y =x 78在(0,+∞)上为增函数,又18>19,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1878>⎝ ⎛⎭⎪⎫1978, 从而-8-78<-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.点评 比较大小的题,要综合考虑函数的性质,特别是单调性的应用,更善于运用“搭桥”法进行分组,常数0和1是常用的参数.变式 比较下列各组数的大小: (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23与⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23;(2)4.125,(-1.9)35与3.8-23.解 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23,⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23,∵函数y =x -23在(0,+∞)上为减函数,又∵23>π6,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23<⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23. (2)(4.1)25>125=1,0<3.8-23<1-23=1,(-1.9)35<0,所以(-1.9)35<3.8-23<(4.1)25.例8、 已知幂函数y =x 3m -9 (m ∈N *)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上函数值随x 的增大而减小,求满足(a +1)-m 3<(3-2a )-m3的a 的范围.解 ∵函数在(0,+∞)上递减, ∴3m -9<0,解得m <3, 又m ∈N *,∴m =1,2.又函数图象关于y 轴对称, ∴3m -9为偶数,故m =1,∴有(a +1)-13<(3-2a )-13.又∵y =x -13在(-∞,0),(0,+∞)上均递减,∴a +1>3-2a >0或0>a +1>3-2a 或a +1<0<3-2a ,解得23<a <32或a <-1.点评 (1)解决与幂函数有关的综合题时,一定要考虑幂函数的定义.(2)幂函数y =x α,由于α的值不同,单调性和奇偶性也就不同.变式 已知幂函数y =xm 2-2m -3 (m ∈Z )的图象与x 轴、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,且画出它的图象.解 由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3. 又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3, 当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不符合题意. 当m =-1或m =3时,有y =x 0,其图象如图①所示. 当m =1时,y =x -4,其图象如图②所示.练习一、选择题 1.下列命题:①幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0);②幂函数的图象不可能在第四象限;③n =0时,y =x n 的图象是一条直线;④幂函数y =x n ,当n >0时,是增函数;⑤幂函数y =x n ,当n <0时,在第一象限内函数值随x 值的增大而减小. 其中正确的是( )A .①和④B .④和⑤C .②和③D .②和⑤ 答案 D2.下列函数中,不是幂函数的是( )A .y =2xB .y =x -1C .y =xD .y =x 2 答案 A3.设α∈⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫-2,-1,-12,13,12,1,2,3,则使f (x )=x α为奇函数且在(0,+∞)内单调递减的α值的个数是( )A .1B .2C .3D .4 答案 A 4.当x ∈(1,+∞)时,下列函数图象恒在直线y =x 下方的偶函数是( )A .y =x 12B .y =x -2C .y =x 2D .y =x -1答案 B 5.如果幂函数y =(m 2-3m +3)·xm 2-m -2的图象不过原点,则m 的取值是( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =1 答案 B解析 由已知⎩⎨⎧m 2-3m +3=1m 2-m -2≤0∴m =1或m =2.6.在函数y =1x2,y =2x 2,y =x 2+x ,y =1 (x ≠0)中幂函数的个数为( )A .1B .0C .2D .3 答案 C解析 依据幂函数的定义判定,应选C.7.幂函数f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,那么f (8)的值为( )A .2 6B .64 C.24 D.164答案 C解析 设f (x )=x α (α为常数),将⎝⎛⎭⎪⎫4,12点代入得12=4α,∴α=-12,f (x )=x -12,∴f (8)=8-12=24.8.下列函数中,值域为[0,+∞)的函数是( )A .y =2xB .y =x 2C .y =x -2D .y =log a x (a >0,且a ≠1) 答案 B解析 根据函数图象,选B. 二、填空题1.若幂函数y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎪⎫9,13,则f (25)=_____________.答案 15解析 设f (x )=x α,则9α=13,α=-12.∴f (25)=25-12=15.2.设幂函数y =x α的图象经过点(8,4),则函数y =x α的值域是______________.答案 [0,+∞)解析 由4=8α,得α=23,∴y =x 23≥0.3. 如图所示是幂函数y=x α在第一象限内的图象,已知α取±2,± 四个值,则相应于曲线C1,C2,C3,C4的α依次为 .答案 2,12,-12,-24.若幂函数y =f (x )的图象经过点(2,2),则f (25)的值是________.答案 5解析 设y =x α,∵点(2,2)在y =x α的图象上,∴2=2α,∴α=12,∴f (x )=x 12.故f (25)=2512=5.5.幂函数y =x α(α∈R )的图象一定不经过第________象限. 答案 四6.把下列各数223,⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13,⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,⎝ ⎛⎭⎪⎫150,⎝ ⎛⎭⎪⎫3223,按由小到大的排列顺序为__________________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-233<⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13<⎝ ⎛⎭⎪⎫150<⎝ ⎛⎭⎪⎫3223<223.7.已知幂函数f (x )=x -12,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围是________.答案 3<a <5解析 f (x )=x -12=1x (x >0),由图象知x ∈(0,+∞)时为减函数,又f (a+1)<f (10-2a ),∴⎩⎨⎧a +1>0,10-2a >0,a +1>10-2a .得⎩⎨⎧a >-1,a <5,a >3.∴3<a <5.三、解答题1.求函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)值域.解析:设t =x 51,∵x ≥-32,∴t ≥-2,则y =t 2+2t +4=(t +1)2+3. 当t =-1时,y min =3.∴函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)的值域为[3,+∞).点评:这是复合函数求值域的问题,应用换元法.2.已知f (x )=(m 2+2m )·xm 2+m -1,m 是何值时,f (x )是(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数.解 (1)若f (x )为正比例函数,则⎩⎨⎧m 2+m -1=1m 2+2m ≠0,∴m =1. (2)若f (x )为反比例函数,则 ⎩⎨⎧m 2+m -1=-1m 2+2m ≠0,∴m =-1. (3)若f (x )为二次函数,则⎩⎨⎧m 2+m -1=2m 2+2m ≠0,∴m =-1±132. (4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2。

4、高三一轮复习:幂指对函数

4、高三一轮复习:幂指对函数

k < 1幂函数【知识要点】一、幂函数的定义:形如k x y =(k 为常数,∈k Q )的函数叫做幂函数。

二、幂函数在第一象限的图像:【注】掌握幂函数在第一象限的图像,并据此结合定义域和奇偶性即可画出幂函数的图像。

三、幂函数的性质:1、幂函数在第一象限必有图像,在第四象限没有图像;2、幂函数恒过定点)1,1(;当0>k 时,幂函数还过定点)0,0(;3、当0>k 时,幂函数在),0[∞+单调递增;当0<k 时,幂函数在),0(∞+单调递减;反之亦然。

【例题解析】1、画出下列幂函数的大致图像:(1)21x y =; (2)4x y =; (3)31x y =; (4)3-=x y ; (5)32x y =;(6)2-=x y ; (7)21-=x y ; (8)23x y =; (9)3x y =。

2、判断下列命题的真假:(1)幂函数0x y =的图像是一条直线;(×) (2)幂函数的图像与坐标轴至多一个交点;(√) (3)幂函数要么是奇函数,要么是偶函数;(×) (4)若一个幂函数是奇函数,则它必经过原点;(×) (5)若一个幂函数是奇函数,则它在定义域内单调递增;(×)(6)如果一个幂函数的图像不经过)1,1(-,则它一定不是偶函数;(√)(7)如果两个幂函数的图像有三个公共点,那么这两个函数一定相同; (8)任何两个不同的幂函数的图像最多有三个交点。

(√)3、已知函数a x y =(∈a Q )的图像当10<<x 时在直线x y =的上方,当1>x 时在直线x y =的下方,则a 的取值范围是}1|{Q ∈<a a a 且。

4、已知幂函数)237(3251)1(t t x t t y -+⋅+-=(∈t Z )是偶函数,且在区间),0[∞+单调递增,求整数t 的值。

【解】由题意得:113=+-t t ,解得:0=t 或1=t 或1-=t ;当0=t 时,57x y =不是偶函数,所以0=t 不满足题意; 当1=t 时,58x y =是偶函数,所以1=t 满足题意; 当1-=t 时,52x y =是偶函数,所以1-=t 满足题意。

高中数学:幂函数练习及答案

高中数学:幂函数练习及答案

高中数学:幂函数练习及答案幂函数的概念1.若y=x2,y=()x,y=4x2,y=x5+1,y=(x-1)2,y=x,y=a x(a>1),上述函数中幂函数的个数为()A.0B.1C.2D.32.幂函数f(x)=x3m-5(m∈N)在(0,+∞)上是减函数,且f(-x)=f(x),则m等于()A.0B.1C.2D.0或13.当x∈(0,+∞)时,幂函数y=(m2-m-1)·x-m-1为减函数,则实数m等于()A. B.-1 C.2或-1 D.2求幂函数的解析式4.已知点(,)在幂函数y=f(x)的图象上,则f(x)的表达式是()A.f(x)=3xB.f(x)=x3C.f(x)=x-2D.f(x)=()x5.已知幂函数y=f(x)的图象经过点(16,4),则f()的值为()A.3B.C.D.幂函数的定义域和值域6.若函数f(x)=,则函数y=f(4x-3)的定义域是()A.(-∞,+∞)B.(-∞,)C.[,+∞)D.(,+∞)7.有四个幂函数:①f(x)=x-1;②f(x)=x-2;③f(x)=x3;④f(x)=.某同学研究了其中的一个函数,他给出这个函数的两个性质:(1)定义域是{x|x∈R,且x≠0};(2)值域是{y|y∈R,且y≠0}.如果这个同学给出的两个性质都是正确的,那么他研究的函数是()A.①B.②C.③D.④比较幂值的大小8.下列关系中正确的是()A.<<B.<<C.<<D.<<9.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a、b、c的大小关系是()A.a<b<cB.a<c<bC.b<a<cD.b<c<a幂函数的图像10.函数y=的图象是()A. B. C. D.11.函数y=ax2+a与y=(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是()A. B. C. D.12.如图所示,幂函数y=xα在第一象限的图象,比较0,α1,α2,α3,α4,1的大小()A.α1<α3<0<α4<α2<1B.0<α1<α2<α3<α4<1C.α2<α4<0<α3<1<α1D.α3<α2<0<α4<1<α113.幂函数y=x-1及直线y=x,y=1,x=1将平面直角坐标系的第一象限分成八个“卦限”:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧(如图所示),那么幂函数y=的图象经过的“卦限”是()A.④⑦B.④⑧C.③⑧D.①⑤幂函数的性质14.幂函数y=xα,对于给定的有理数α,其定义域与值域相同,则此幂函数()A.一定是奇函数B.一定是偶函数C.一定不是奇函数D.一定不是偶函数15.函数f(x)=在[-1,1]上是()A.增函数且是奇函数B.增函数且是偶函数C.减函数且是奇函数D.减函数且是偶函数16.函数y=x-2在区间[,2]上的最大值是()A. B.-1 C.4 D.-417.下列结论中,正确的是()A.幂函数的图象都经过点(0,0),(1,1)B.幂函数的图象可以出现在第四象限C.当幂指数α取1,3,时,幂函数y=xα是增函数D.当α=-1时,幂函数y=xα在其整个定义域上是减函数18.已知幂函数的图象过点(2,),则它的单调增区间为________.19.已知幂函数f(x)=x3m-9(m∈N*)的图象与x轴、y轴都无公共点且关于y轴对称,求满足≤的a的取值范围.幂函数的综合应用20.已知幂函数f(x)=x(2-k)(1+k)(k∈Z)满足f(2)<f(3).(1)求实数k的值,并写出相应的函数f(x)的解析式;(2)对于(1)中的函数f(x),试判断是否存在正数m,使函数g(x)=1-mf(x)+(2m-1)x在区间[0,1]上的最大值为5.若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.21.集合A是由具备下列性质的函数f(x)组成的:①函数f(x)的定义域是[0,+∞);②函数f(x)的值域是[-2,4);③函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,试分别探究下列两小题:(1)判断函数f1(x)=-2(x≥0)及f2(x)=4-6·()x(x≥0)是否属于集合A?并简要说明理由;(2)对于(1)中你认为属于集合A的函数f(x),不等式f(x)+f(x+2)<2f(x+1)是否对于任意的x≥0恒成立?若不成立,为什么?若成立,请说明你的结论.答案1.若y=x2,y=()x,y=4x2,y=x5+1,y=(x-1)2,y=x,y=a x(a>1),上述函数中幂函数的个数为()A.0B.1C.2D.3【答案】C【解析】由幂函数的定义知,y=x2,y=()x,y=4x2,y=x5+1,y=(x-1)2,y=x,y=ax(a>1)七个函数中,是幂函数的是y=x2和y=x,故选C.2.幂函数f(x)=x3m-5(m∈N)在(0,+∞)上是减函数,且f(-x)=f(x),则m等于()A.0B.1C.2D.0或1【答案】B【解析】因为f(x)=x3m-5(m∈N)在(0,+∞)上是减函数,所以3m-5<0,故m<.又因为m∈N,所以m=0或m=1,当m=0时,f(x)=x-5,f(-x)≠f(x),不符合题意;当m=1时,f(x)=x-2,f(-x)=f(x),符合题意.综上知,m=1.3.当x∈(0,+∞)时,幂函数y=(m2-m-1)·x-m-1为减函数,则实数m等于()A. B.-1 C.2或-1 D.2【答案】D【解析】因当x∈(0,+∞)时,幂函数y=(m2-m-1)·x-m-1为减函数,所以m2-m-1=1,且-m-1<0,解得m=2或-1,且m>-1,即m=2.故选D.4.已知点(,)在幂函数y=f(x)的图象上,则f(x)的表达式是()A.f(x)=3xB.f(x)=x3C.f(x)=x-2D.f(x)=()x【答案】B【解析】幂函数f(x)=xα的图象过点(,),所以=()α,解得α=3,所以幂函数为f(x)=x3,故选B.5.已知幂函数y=f(x)的图象经过点(16,4),则f()的值为()A.3B.C.D.【答案】C【解析】∵幂函数y=f(x)=xα的图象经过点(16,4),∴16α=4,解得α=,∴f(x)=,∴f()==.故选C.6.若函数f(x)=,则函数y=f(4x-3)的定义域是()A.(-∞,+∞)B.(-∞,)C.[,+∞)D.(,+∞)【答案】D【解析】幂函数f(x)==,其定义域为(0,+∞),∴4x-3>0,∴x>,∴函数y=f(4x-3)的定义域是(,+∞).7.有四个幂函数:①f(x)=x-1;②f(x)=x-2;③f(x)=x3;④f(x)=.某同学研究了其中的一个函数,他给出这个函数的两个性质:(1)定义域是{x|x∈R,且x≠0};(2)值域是{y|y∈R,且y≠0}.如果这个同学给出的两个性质都是正确的,那么他研究的函数是()A.①B.②C.③D.④【答案】A【解析】对于①,具有(1)定义域是{x|x∈R,且x≠0};(2)值域是{y|y∈R,且y≠0}.对于②,具有性质(1)定义域是{x|x∈R,且x≠0};但不具有性质(2)值域是{y|y∈R,且y≠0}.对于③,不具有性质(1)定义域是{x|x∈R,且x≠0};也不具有性质(2)值域是{y|y∈R,且y≠0}.对于④,不具有性质(1)定义域是{x|x∈R,且x≠0};也不具有性质(2)值域是{y|y∈R,且y≠0}.故选A.8.下列关系中正确的是()A.<<B.<<C.<<D.<<【答案】D【解析】由于幂函数y=在(0,+∞)上递增,因此<,又指数函数y=()x在(0,+∞)上递减,因此<,故<<.故选D.9.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a、b、c的大小关系是()A.a<b<cB.a<c<bC.b<a<cD.b<c<a【答案】C【解析】∵0.6∈(0,1),∴y=0.6x是减函数,∴0.60.6>0.61.5,又y=x0.6在(0,+∞)是增函数,∴1.50.6>0.60.6,∴b<a<c,故选C.10.函数y=的图象是()A. B. C. D.【答案】A【解析】设y=f(x)=,f(-x)=====f(x),又函数f(x)的定义域为R,故f(x)为偶函数,即其图象关于y轴对称.又∵>0,∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,又∵>1,∴f(x)在第一象限的图象与函数y=x2的图象相类似,故选A.11.函数y=ax2+a与y=(a≠0)在同一坐标系中的图象可能是()A. B. C. D.【答案】D【解析】当a>0时,二次函数y=ax2+a的图象开口向上,且对称轴为x=0,顶点坐标为(0,a),故排除A,C;当a<0时,二次函数y=ax2+a的图象开口向下,且对称轴为x=0,顶点坐标为(0,a),函数y=的图象在第二、四象限,故选D.12.如图所示,幂函数y=xα在第一象限的图象,比较0,α1,α2,α3,α4,1的大小()A.α1<α3<0<α4<α2<1B.0<α1<α2<α3<α4<1C.α2<α4<0<α3<1<α1D.α3<α2<0<α4<1<α1【答案】D【解析】由图知取x=2得0<<<1<<,∴α3<α2<0<α4<α1.又α1>1,0<α4<1,故选D.13.幂函数y=x-1及直线y=x,y=1,x=1将平面直角坐标系的第一象限分成八个“卦限”:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧(如图所示),那么幂函数y=的图象经过的“卦限”是()A.④⑦B.④⑧C.③⑧D.①⑤【答案】D【解析】幂函数y=的图象形状是上凸形,在经过(1,1)点以前在y=x上方,而过了(1,1)点后在y =x下方,故可知y=过①⑤“卦限”.14.幂函数y=xα,对于给定的有理数α,其定义域与值域相同,则此幂函数()A.一定是奇函数B.一定是偶函数C.一定不是奇函数D.一定不是偶函数【答案】D【解析】函数y=的定义域和值域都是[0,+∞),它既不是奇函数,也不是偶函数;函数y=x3的定义域和值域都是R,它是奇函数;如果一个幂函数是偶函数,它的图象一定分布在第一和第二象限,它的值域是(0,+∞)或[0,+∞),与它的定义域不同,所以如果一个幂函数的定义域与值域相同,它一定不是偶函数,答案为D.15.函数f(x)=在[-1,1]上是()A.增函数且是奇函数B.增函数且是偶函数C.减函数且是奇函数D.减函数且是偶函数【答案】A【解析】因为f(-x)==-=-f(x),所以f(x)是奇函数.因为>0,f(x)=在第一象限内是增函数,所以f(x)=在[-1,1]上是增函数,综上可知,f(x)=在[-1,1]上是增函数且是奇函数.16.函数y=x-2在区间[,2]上的最大值是()A. B.-1 C.4 D.-4【答案】C【解析】函数y=x-2在区间[,2]上是减函数,所以x=时,y取最大值,最大值是()-2=4.故选C.17.下列结论中,正确的是()A.幂函数的图象都经过点(0,0),(1,1)B.幂函数的图象可以出现在第四象限C.当幂指数α取1,3,时,幂函数y=xα是增函数D.当α=-1时,幂函数y=xα在其整个定义域上是减函数【答案】C【解析】当幂指数α=-1时,幂函数y=x-1的图象不经过原点,故A错误;因为所有的幂函数在区间(0,+∞)上都有定义,且y=xα>0,所以幂函数的图象不可能出现在第四象限,故B错误;当α>0时,y=xα是增函数,故C正确;当α=-1时,y=x-1在区间(-∞,0),(0,+∞)上是减函数,但在整个定义域上不是减函数,故D 错误,故选C.18.已知幂函数的图象过点(2,),则它的单调增区间为________.【答案】[0,+∞)【解析】设幂函数的解析式为y=xα,∵幂函数y=f(x)的图象过点(2,),∴=2α,解得α=,∴y=,所以其单调增区间为[0,+∞).19.已知幂函数f(x)=x3m-9(m∈N*)的图象与x轴、y轴都无公共点且关于y轴对称,求满足≤的a的取值范围.【答案】由已知得3m-9≤0,∴m≤3.又∵幂函数f(x)的图象关于y轴对称,∴3m-9为偶数,又∵m∈N*,∴m=1,3.当m=1或m=3时,有≤或(a+1)-1≤(3-2a)-1.又∵y=和y=x-1在(-∞,0),(0,+∞)上均单调递减,∴a+1≥3-2a>0或0>a+1≥3-2a或a+1<0<3-2a,解得≤a<或a<-1.故a的取值范围是(-∞,-1)∪[,).20.已知幂函数f(x)=x(2-k)(1+k)(k∈Z)满足f(2)<f(3).(1)求实数k的值,并写出相应的函数f(x)的解析式;(2)对于(1)中的函数f(x),试判断是否存在正数m,使函数g(x)=1-mf(x)+(2m-1)x在区间[0,1]上的最大值为5.若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)对于幂函数f(x)=x(2-k)(1+k)满足f(2)<f(3),因此(2-k)(1+k)>0,解得-1<k<2.因为k∈Z,所以k=0或k=1.当k=0时,f(x)=x2,当k=1时,f(x)=x2,综上所述,k的值为0或1,f(x)=x2.(2)函数g(x)=1-mf(x)+(2m-1)x=-mx2+(2m-1)x+1,由于要求m>0,因此抛物线开口向下,对称轴方程为x =,当m>0时,=1-<1,因为在区间[0,1]上的最大值为5,所以或解得m =+,满足题意.21.集合A是由具备下列性质的函数f(x)组成的:①函数f(x)的定义域是[0,+∞);②函数f(x)的值域是[-2,4);③函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,试分别探究下列两小题:(1)判断函数f1(x )=-2(x≥0)及f2(x)=4-6·()x(x≥0)是否属于集合A?并简要说明理由;(2)对于(1)中你认为属于集合A的函数f(x),不等式f(x)+f(x+2)<2f(x+1)是否对于任意的x≥0恒成立?若不成立,为什么?若成立,请说明你的结论.【答案】(1)函数f1(x )=-2不属于集合A.因为f1(x)的值域是[-2,+∞),所以函数f1(x)=-2不属于集合A.f2(x)=4-6·()x(x≥0)在集合A中,因为①函数f2(x)的定义域是[0,+∞);②f2(x)的值域是[-2,4);③函数f2(x)在[0,+∞)上是增函数.(2)∵f(x)+f(x+2)-2f(x+1)=6·()x (-)<0,∴不等式f(x)+f(x+2)<2f(x+1)对任意的x≥0恒成立.11/11。

3.3 幂函数(学生版)

3.3 幂函数(学生版)

3.3幂函数【知识梳理】知识点一幂函数的概念一般地,函数y =x α叫做幂函数,其中x 是自变量,α是常数.知识点二五个幂函数的图象与性质1.在同一平面直角坐标系内函数(1)y =x ;(2)y =12x ;(3)y =x 2;(4)y =x -1;(5)y =x 3的图象如图.2.五个幂函数的性质y =xy =x 2y =x 312y xy =x-1定义域R R R [0,+∞){x |x ≠0}值域R [0,+∞)R [0,+∞){y |y ≠0}奇偶性奇偶奇非奇非偶奇单调性增在[0,+∞)上增,在(-∞,0]上减增增在(0,+∞)上减,在(-∞,0)上减知识点三一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.【基础自测】1.下列函数中不是幂函数的是________.①y =x 0;②y =x 3;③y =2x ;④y =x -1.2.幂函数a b c d y x y x y x y x ====,,,在第一象限的图像如图所示,则a b c d ,,,的大小关系是()A .a b c d >>>B .d b c a >>>C .d c b a >>>D .b c d a>>>3.已知幂函数f (x )=k ·x αk +α等于()A.12B .1C.32D .24.函数()12f x x -=的定义域为_______,值域为___________.5.已知幂函数()()221m f x m m x +=-+是奇函数,则m =___________.【例题详解】一、幂函数的概念例1(1)给出下列函数:①31y x=;②32y x =-;③42y x x =+;④y =;⑤()21y x =-;⑥0.3x y =,其中是幂函数的有()A .1个B .2个C .3个D .4个(2)已知幂函数()(R,R)f x k x k αα=⋅∈∈的图象经过点(14,2),则k α+=()A .12B .1C .32D .2(3)若幂函数()25ay a a x =--的图像关于y 轴对称,则实数=a ______.跟踪训练1(1)下列函数是幂函数的是()A .22y x =B .1y x -=-C .31y x =D .2xy =(2)(多选)如果幂函数()22233mm y m m x--=-+的图象不过原点,则实数m 的取值为()A .0B .2C .1D .无解(3)已知幂函数()2232(1)mm f x m x -+=-在()0+∞,上单调递增,则()f x 的解析式是_____.二、幂函数的图象及应用例2(1)如图,下列3个幂函数的图象,则其图象对应的函数可能是()A .①1y x -=,②12y x =,③13y x =B .①1y x -=,②13y x =,③12y x =C .①13y x =,②12y x =,③1y x -=D .①13y x =,②1y x -=,③12y x =(2)函数()12f x x -=的大致图象是()A .B .C .D .跟踪训练2(1)图中C 1、C 2、C 3为三个幂函数y x α=在第一象限内的图象,则解析式中指数α的值依次可以是()A .12、3、1-B .1-、3、12C .12、1-、3D .1-、12、3(2)在同一坐标系内,函数(0)a y x a =≠和1y ax a=+的图象可能是()A .B .C .D .三、比较幂值的大小例3(1)1.5-3.1,23.1,2-3.1的大小关系是()A .23.1<2-3.1<1.5-3.1B .1.5-3.1<23.1<2-3.1C .1.5-3.1<2-3.1<23.1D .2-3.1<1.5-3.1<23.1(2)下列比较大小中正确的是()A .0.50.53223⎛⎫⎛⎫< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭B .112335--⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .3377(2.1)(2.2)--<-D .44331123⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭跟踪训练3(1)设1313a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1325b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,12c =,则()A .a b c<<B .c a b<<C .b c a<<D .b a c<<(2)已知0.325a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,0.313b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,0.313c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为()A .a c b<<B .a b c<<C .b<c<aD .b a c<<四、幂函数性质的应用例4(1)若幂函数f (x )的图象过点(16,8),则f (x )<f (x 2)的解集为()A .(–∞,0)∪(1,+∞)B .(0,1)C .(–∞,0)D .(1,+∞)(2)已知12()3f x x =,若01a b <<<,则下列各式中正确的是().A .11()()f a f b f f a b ⎛⎫⎛⎫<<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .11()()f f f b f a a b ⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .11()()f a f b f f b a ⎛⎫⎛⎫<<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .11()()f f a f f b a b ⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3)已知函数355()3f x x =,若当()0,x ∈+∞时,()0a f x f x ⎛+-> ⎝恒成立,则实数a 的取值范围是()A .()0,∞+B .(),2-∞C .()3,+∞D .(),1-∞跟踪训练4(1)对于幂函数45()=f x x ,若0<a <b ,则2+⎛⎫⎪⎝⎭a b f ,()()2f a f b +的大小关系是________.(2)已知幂函数的图象经过点1(,22,那么()f x 的解析式为____________;不等式()2f x ≤的解集为____________.(3)已知幂函数39m y x -=(*m N ∈)的图象关于y 轴对称,且在(0,)+∞上是减函数.(i )求m 的值;(ii )求满足不等式33(1)(32)m m a a +<-的实数a 的取值范围.【课堂巩固】1.下列幂函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的是()A .y =x-2B .y =x-1C .y =x 2D .y =13x2.函数y =的图象大致为()A .B .C .D .3.(多选)下列关于幂函数说法不正确的是()A .一定是单调函数B .可能是非奇非偶函数C .图像必过点(1,1)D .图像不会位于第三象限4.对幂函数y x α=,填空:(1)当1α>,0x ≥时,图象恒过______和______两点;其中当01x <<时,幂函数图象在y x =图象的______方;当1x >时,幂函数图象在y x =图象的______方.(2)当01α<<,0x ≥时,图象也恒过______和______两点;其中当01x <<时,幂函数图象在y x =图象的______方;当1x >,幂函数图象在y x =图象的______方.(3)当0α<,0x >时,图象恒过点______.5.幂函数()()222mm m f x x =+-在区间()0,∞+上单调递减,则实数m 的值为______.6.已知2.4α>2.5α,则α的取值范围是________.7.已知幂函数()()211m f x m m x +=--是奇函数,则实数m 的值为________.8.已知幂函数1101 ()f x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,若()()182f a f a -<-,则a 的取值范围是__________.9.比较下列各组数的大小:(1)33()(2 2.5)----,;(2)788-,7819⎛⎫ ⎪⎝⎭.10.已知幂函数()()222322N mm y k k xm --*=--⋅∈的图象关于y 轴对称,且在()0,∞+上是减函数.(1)求m 和k 的值;(2)求满足()()132mma a --+<-的a 的取值范围.11.已知幂函数()y f x =的表达式为223()(21)()n n f x m x n -++=-∈Z ,函数()y f x =的图像关于y 轴对称,且满足(3)(5)f f <,求m n +的值.12.已知幂函数f (x )=(m 2-5m +7)x m -1为偶函数.(1)求f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )-ax -3在[1,3]上不是单调函数,求实数a 的取值范围.【课时作业】1.“当()0,x ∈+∞时,幂函数()22231m m y m m x --=--为减函数”是“1m =-或2”的()条件A .既不充分也不必要B .必要不充分C .充分不必要D .充要2.已知幂函数122()(32)m f x m m x -=-满足(2)(3)f f >,则m =()A .23B .13-C .1D .1-3.函数23y x =的大致图象是()A .B .C .D .4.给出幂函数:①()f x x =;②2()f x x =;③()3f x x =;④()f x =⑤()1f x x=.其中满足条件()()()121221022f x f x x x f x x ++⎛⎫>>> ⎪⎝⎭的函数的个数是()A .1B .2C .3D .45.幂函数y =f (x )的图象经过点(4,2),若0<a <b <1,则下列各式正确的是()A .f (a )<f (b )<f (1b )1f a ⎛⎫< ⎪⎝⎭B .11f f a b ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<f (b )<f (a )C .f (a )<f (b )11f f a b ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()()11f f a f f b a b ⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭6.在同一直角坐标系中,二次函数2y ax bx =+与幂函数(0)ba y x x =>图像的关系可能为()A .B .C .D .7.已知幂函数a y x =与b y x =的部分图像如图所示,直线2x m =,()01x m m =<<与a y x =,b y x =的图像分别交于A ,B ,C ,D 四点,且AB CD =,则a b m m +=()A .12B .1C D .28.函数()()2231mm f x m m x +-=--是幂函数,对任意()12,0,,x x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,若,a b R ∈,且0,0a b ab +><,则()()f a f b +的值()A .恒大于0B .恒小于0C .等于0D .无法判断9.(多选)已知幂函数()()2m f x m x =-,则()A .3m =B .定义域为[)0,∞+C .(1.5)(1.4)m m -<-D 2=10.(多选)下列说法正确的是()A .若幂函数的图象经过点1(,2)8,则解析式为13y x -=B .若函数()45f x x -=,则()f x 在区间(,0)-∞上单调递减C .幂函数y x α=()0α>始终经过点(0,0)和()1,1D .若幂函数()()2223m f x m m x =--图象关于y 轴对称,则()()2253f a a f -+->11.已知幂函数()()2133a f x a a x +=-+为偶函数,则实数a 的值为__________.12.不等式()()2233213x x +<-的解为______.13.已知幂函数()f x 的图象过点⎛ ⎝⎭,且()()212f b f b -<-,则b 的取值范围是______.14.已知幂函数()f x 经过点(9,3),则不等式()211f x x -+<的解集为___________.15.已知幂函数()()35m f x xm N -=∈在(0,+∞)上是减函数,且f(-x)=f(x),求m 的值.16.已知幂函数f (x )=()12-+m m x (m ∈N *)的图象经过点(2.(1)试求m 的值,并写出该幂函数的解析式;(2)试求满足f (1+a )>f (a 的取值范围.17.已知幂函数()()2133m f x m m x +=-+为偶函数.(1)求幂函数()f x 的解析式;(2)若函数()()1f x g x x+=,根据定义证明()g x 在区间()1,+∞上单调递增.18.已知幂函数22+1()=(2+2)m f x m m x -在(0,)+∞上是减函数(1)求()f x 的解析式(2)若f f <,求a 的取值范围.。

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幂函数基础知识及例题
例1.如图,图中曲线是幂函数y =x α
在第一象限的大致图象.已知α取-2,-12,12,
2四个值,则相应于曲线C 1,C 2,C 3,C 4的α的值依次为______________ 例2.比较下列各组数的大小:
(1)3-52和 3.1-52; (2)-8-78和-(19)78;(3)(-23)-23和(-π6)-2
3;
(4)4.12
5
,3.8-23和(-1.9)-3
5
.
例3已知幂函数f (x )=(t3-t +1)x 1
2(1-4t -t2)是偶函数,且在(0,+∞)上为增函数,求函数解析式. 例4已知幂函数
6()m y x m Z -=∈与2()m y x m Z -=∈的图象都与x 、y 轴都没有公共点,且
2()m y x m Z -=∈的图象关于y 轴对称,求m 的值.
幂函数练习题
1. 用“<”或”>”连结下列各式:
0.6
0.32 0.5
0.32 0.5
0.34, 0.40.8- 0.40.6-,32(2)a + 32
a ; 22
3
(5)
a -
+ 23
5-

0.50.4 0.40.5, (23)12
________(34)12
,(-23)-1________(-35)-
1, (-2.1)37
________(-2.2)
-3
7.
2.比较下列各组数的大小:
(1)1.53
1,1.73
1,1; (2)(-
2

3
2-
,(-
107
)3
2
,1.1
3
4-

(3)3.83
2-,3.952
,(-1.8)5
3; (4)31.4,51.5
.
3355
(5)1.5 1.6与 1.3 1.3
(6)0.60.7与 223
3
(7)3.5 5.3-
-
与 0.30.3(8)0.18.15--与0
3.若3
13
1)
23()
2(-
-
-<+a a ,求a 的取值范围。

4.幂函数y =x -
1及直线y =x ,y =1,x =1将平面直角坐标系的第一象限分成八个部分:①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧(如图所示),那么幂函数y =x 12
的图象经过的部分编号是___________.
5.(1)函数132
2
(1)(4)y x x --
=-+-的定义域是
(2) 函数y =(x 2
-2x )
2
1-
的定义域是
6.(1)如果幂函数()f x x α=的图象经过点2
(2,
)2
,则(4)f 的值等于
(2) 幂函数()y f x =的图象过点1
(4,)2
,则(8)f 的值为 .
7.(1)函数y =5
2x 的单调递减区间为 (2)幂函数的图象过点(2,
14
), 则它的单调递增区间是 .
(3)函数y =3
4x -在区间上 是减函数.
8.(1)若幂函数a
y x =的图象在0<x<1时位于直线y=x 的下方,则实数a 的取值范围是 (2)设x ∈(0, 1),幂函数y =a x 的图象在y =x 的上方,则a 的取值范围是 . (3)已知
3
53
2x x >
,x 的取值范围为
9.(1)9
42--=a a x
y 是偶函数,且在),0(+∞是减函数,则整数a 的值是 .
(2)函数y =
2
21
m m
x
--在第二象限内单调递增,则m 的最大负整数是_______ _.
10.若幂函数()f x 与函数g(x)的图像关于直线y=x 对称,且函数g(x)的图象经过3(33,)3
,则()f x 的表达式
为 11. 函数2
()3
x f x x +=
+的对称中心是 ,在区间 是 函数(填“增、减”) 12若函数f (x )=(m 2-m -1)x -m +1
是幂函数,且在x ∈(0,+∞)上是减函数,求实数m 的取值范围.
13.幂函数2
7323
5
()(1)t t f x t t x +-=-+是偶函数,且在(0,)+∞上为增函数,求函数解析式.
14.一个幂函数y =f (x )的图象过点(3, 427),另一个幂函数y =g (x )的图象过点(-8, -2), (1)求这两个幂函数的解析式; (2)判断这两个函数的奇偶性; (3)作出这两个函数的图象,观察得f (x )< g (x )的解集.
15.已知函数y =42
215x x --.(1)求函数的定义域、值域; (2)判断函数的奇偶性; (3)求函数的单调区间.。

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