内容正文:
第15讲 幂函数及其性质5种题型
【考点分析】
考点一:幂函数的定义
一般地,(为有理数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常数的函数称为幂函数.
幂函数的特征:同时满足一下三个条件才是幂函数
①的系数为1; ②的底数是自变量; ③指数为常数.
考点二:常见的幂函数图像及性质:
函数
图象
定义域
值域
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
在上
单调递增
在上
单调递减,
在上
单调递增
在上
单调递增
在上
单调递增
在和上
单调递减
公共点
考点三:幂函数的单调性
在区间上,当时,是增函数;当时,是减函数.
【题型目录】
题型一:幂函数的概念
题型二:幂函数的三要素
题型三:幂函数的性质
题型四:幂函数的图象
题型五:幂函数的综合运用
【典型例题】
题型一 幂函数的概念
【例1】(2020·全国高一课时练习)在函数,,,中,幂函数的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】)因为,所以是幂函数;由于出现系数2,因此不是幂函数;
是两项和的形式,不是幂函数;(),可以看出,常数函数的图象比幂函数的图象多了一个点,所以常数函数不是幂函数.故选:B.
【例2】已知是幂函数,求、的值.
【答案】
【解析】由幂函数的概念易得关于、的方程组.
由题意得解得
即为所求.
【题型专练】
1.(2023·全国·高三专题练习)现有下列函数:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦,其中幂函数的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义逐个辨析即可
【详解】幂函数满足形式,故,满足条件,共2个
故选:B
2.(2022陕西高一期末)已知函数为幂函数,则___.
【答案】
【解析】由于函数为幂函数,则,即,
,解得或,所以,,
因此,.
故答案为:.
3.(2021年广东潮州)已知y=(m2+2m-2)+2n-3是幂函数,求m,n的值.
【答案】见解析
【解析】 由题意得
解得或
所以m=-3或1,n=.
题型二:幂函数的三要素
【例1】(2021·陕西·西安市第三中学高一期中)幂函数中a的取值集合C是的子集,当幂函数的值域与定义域相同时,集合C为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别求出各幂函数的定义域和值域,得到答案.
【详解】当时,定义域和值域均为,符合题意;
时,定义域为,值域为,故不合题意;
时,定义域为,值域为,符合题意;
时,定义域与值域均为R,符合题意;
时,定义域为R,值域为,不符合题意;
时,定义域与值域均为R,符合题意.
故选:C
【例2】(2022·重庆南开中学高三阶段练习)已知幂函数的图象不过原点,则实数的取值可以为( )
A.5 B.1 C.2 D.4
【答案】BC
【分析】由幂函数的系数为,列方程求出实数的值,并检验函数的图象是否过原点,得出答案.
【详解】令,解得或,
当时,图象不过原点,成立;
当时,图象不过原点,成立;
故选:BC
【题型专练】
1.(2022·河南·济源市基础教育教学研究室高二期末(文))若函数是幂函数,满足,则_________.
【答案】
【分析】利用幂函数定义设,由,求解,从而得的解析式,即可求值.
【详解】解:函数是幂函数,设,
又,所以,即,所以,得
所以,则.
故答案为:.
2.(2022·全国·高一专题练习)已知幂函数的图象经过点,则的值为___.
【答案】##0.5
【分析】由幂函数所过的点求解析式,进而求的函数值.
【详解】幂函数过点,
,解得,
,故.
故答案为:
3.设α∈,则使函数y=xα的定义域为R的所有α的值为( )
A.1,3 B.-1,1 C.-1,3 D.-1,1,3
【答案】A
【解析】当时,函数y=的定义域为,不是R,所以不成立;
当时,函数y=的定义域为,不是R,所以不成立;
当或时,满足函数y=xα的定义域为R,故选:A.
题型三:幂函数的性质
【例1】(2023·全国·高三专题)幂函数在x(0,+∞)上是减函数,则m=( )
A.﹣1 B.2 C.﹣1或2 D.1
【答案】A
【分析】根据幂函数的定义,令m2﹣m﹣1=1,求出m的值,再判断m是否满足幂函数在x(0,+∞)上为减函数即可.
【详解】∵幂函数,∴m2﹣m﹣1=1,
解得m=2,或m=﹣1;又x(0,+∞)时f(x)为减函数,
∴当m=2时,m2+m﹣3=3,幂函数为y=x3,不满足题意;
当m=﹣1时,m2+m﹣3=﹣3,幂函数为,满足题意;
综上,.
故选:A.
【例2】(2022·山东德州·高二期末)幂函数在区间