内容正文:
专题20 幂函数
【知识点梳理】
知识点一:幂函数概念
形如的函数,叫做幂函数,其中为常数.
知识点诠释:
幂函数必须是形如的函数,幂函数底数为单一的自变量x,系数为1,指数为常数.例如:等都不是幂函数.
知识点二:幂函数的图象及性质
1.作出下列函数的图象:
(1);(2);(3);(4);(5).
知识点诠释:
幂函数随着的取值不同,它们的定义域、性质和图象也不尽相同,但它们有一些共同的性质:
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)时,幂函数的图象通过原点,并且在区间上是增函数.特别地,当时,幂函数的图象下凸;当时,幂函数的图象上凸;
(3)时,幂函数的图象在区间上是减函数.在第一象限内,当从右边趋向原点时,图象在轴右方无限地逼近轴正半轴,当趋于时,图象在轴上方无限地逼近轴正半轴.
2.作幂函数图象的步骤如下:
(1)先作出第一象限内的图象;
(2)若幂函数的定义域为或,作图已完成;
若在或上也有意义,则应先判断函数的奇偶性
如果为偶函数,则根据y轴对称作出第二象限的图象;
如果为奇函数,则根据原点对称作出第三象限的图象.
3.幂函数解析式的确定
(1)借助幂函数的定义,设幂函数或确定函数中相应量的值.
(2)结合幂函数的性质,分析幂函数中指数的特征.
(3)如函数是幂函数,求的表达式,就应由定义知必有,即.
4.幂函数值大小的比较
(1)比较函数值的大小问题一般是利用函数的单调性,当不便于利用单调性时,可与0和1进行比较.常称为“搭桥”法.
(2)比较幂函数值的大小,一般先构造幂函数并明确其单调性,然后由单调性判断值的大小.
(3)常用的步骤是:①构造幂函数;②比较底的大小;③由单调性确定函数值的大小.
【题型归纳目录】
题型一:幂函数的概念
题型二:幂函数的图象的应用
题型三:幂函数的单调性
题型四:幂函数的奇偶性
题型五:幂值大小的比较
题型六:定点问题
题型七:定义域问题
题型八:值域问题
【典型例题】
题型一:幂函数的概念
1.(2022·河北沧州·高一期末)下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由幂函数定义可直接得到结果.
【详解】
形如的函数为幂函数,则为幂函数.
故选:C.
2.(2022·吉林·梅河口市第五中学高一期末)下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据幂函数的定义判断.
【详解】
形如(为常数且)为幂函数,
所以,函数为幂函数,函数、、均不是幂函数.
故选:C.
3.(2022·河南新乡·高一期末)已知幂函数在上单调递减,则( )
A.2 B.16 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意列出方程组,求得m的值,即得函数解析式,代入求值可得答案.
【详解】
由题意得,解得,
所以,故,
故选:D
4.(2022·四川·什邡中学高一阶段练习)已知点在幂函数的图象上,则=_______.
【答案】16
【解析】
【分析】
根据点在幂函数的图象上,求得函数的解析式即可.
【详解】
解:因为点在幂函数的图象上,
所以,解得,
所以,则,
故答案为:16
5.(2022·甘肃·甘南藏族自治州合作第一中学高一期末)幂函数的图象经过点,则=____.
【答案】2
【解析】
【分析】
根据幂函数过点,求出解析式,再有解析式求值即可.
【详解】
设,
则,
所以,
故,
所以.
故答案为:
6.(2022·新疆·乌市一中高一期末)已知幂函数的图象过点,则________
【答案】3
【解析】
【分析】
先求得幂函数的解析式,再去求函数值即可.
【详解】
设幂函数,则,则,
则,则
故答案为:3
7.(2022·广东·深圳科学高中高一期中)若幂函数为偶函数,则 ________ .
【答案】
【解析】
【分析】
利用幂函数和偶函数的定义即可求解.
【详解】
∵函数为幂函数,
∴,解得或,
又∵为偶函数,
∴,
故答案为:.
8.(2022·甘肃庆阳·高一期末)已知幂函数的图象过点,则此函数的解析式为______.
【答案】##
【解析】
【分析】
设出幂函数,代入点即可求解.
【详解】
由题意,设,代入点得,解得,则.
故答案为:.
9.(2022·湖北·宜昌市夷陵中学高一期中)已知幂函数的图象关于y轴对称,则___________.
【答案】4
【解析】
【分析】
根据幂函数的知识求得的可能取值,根据图象关于轴对称求得的值,进而即得.
【详解】
由于是幂函数,所以,解得或.
当时,,图象关于轴对称,符合题意.
当时,,图象关于原点对称,不符合题意.
所以的值为,
∴. ,.
故答案为:4.
10.(2022·宁夏·青铜峡市宁朔中学高