内容正文:
第8课幂函数
普查与练习8 幂函数
1.幂函数概念的应用
(1)(2023汇编,10分)已知函数f(x)为幂函数.
①若f(x)=(m2-m-1),且其图像与两坐标轴都没有交点,则实数m=( A )
A.-1 B.2 C.3 D.2或-1
②若2f(4)=f(16),则f(x)的解析式是( A )
A.f(x)=,x≥0 B.f(x)=,x>0
C.f(x)= D.f(x)=,x≥0
解析:①因为函数f(x)=(m2-m-1)是幂函数,
所以m2-m-1=1,解得m=2或m=-1.
当m=2时,f(x)=x5,其图像过原点,即与两坐标轴有交点,不合题意;
当m=-1时,f(x)=,其图像与两坐标轴都没有交点,符合题意,故m=-1.故选A.
②因为f(x)为幂函数,所以设f(x)=xα.
因为2f(4)=f(16), 所以2×4α=16α,即=2,解得α=,所以f(x)的解析式是f(x)=x=,x≥0.故选A.
2.幂函数的图像
a.由解析式确定图像
(2)(2020四川成都模拟,5分)已知函数y=ax-3-(a>0且a≠1)的图像恒过定点P.若点P在幂函数f(x)的图像上,则幂函数f(x)的图像大致是( A )
A B C D
解析:易得函数y=ax-3-(a>0且a≠1)的图像恒过定点P. 设幂函数f(x)=xα,则3α=,解得α=-1,所以f(x)=,所以幂函数f(x)的图像大致是选项A中的图像.故选A.
b.利用图像比较大小
(3)(2021浙江期末,4分)已知实数a,b满足等式a3=b5,给出下列五个关系式:①1<b<a;②a<b<-1;③0<b<a<1;④-1<a<b<0;⑤a=b,其中可能成立的关系式有( C )
A.1个 B.2个 C.3个 D.5个
解析:在同一坐标系中画出函数y=x3和y=x5的图像,如图所示:
由图可知,在(1)处a<b<-1;在(2)处-1<b<a<0;在(3)处0<a<b<1;在(4)处1<b<a;在两曲线的三个交点处均满足a=b,所以①②⑤正确.故选C.
(4)(2021湖北天门期末,5分)已知a,b,c为正实数,满足a=log2a,b=b2,=2-c,则a,b,c的大小关系为( D )
A.a<c<b B.b<c<a C.c<a<b D.c<b<a
解析:在同一坐标系中作出函数y=x, y=log2x,y=x2,y=的图像,如图所示:
根据题意知,a为函数y=x,y=log2x图像的交点的横坐标,
b为函数y=x,y=x2图像的交点的横坐标,
c为函数y=,y=图像的交点的横坐标,
根据图像可得0<c<b<1<a.故选D.
c.利用图像解不等式
(5)(2021河北唐山二模,5分)不等式x≤的解集是( B )
A. B. C. D.
解析: (法一)在同一坐标系中作出函数y=x,y=的图像,如图所示:
当x=时,解得x=.
由图像知,x≤的解集是.故选B.
(法二)当x=0时,==1,==0,
显然不等式不成立,排除A,C;
当x=时,==,==,不等式成立,排除D.故选B.
3.幂函数单调性的应用
a.利用幂函数的单调性求参数
(6)(2021河南期末,5分)若幂函数f(x)=(m2-2m-2)在(0,+∞)上为增函数,则m的值是( B )
A.-1 B.3 C.-1或3 D.1或-3
解析:∵f(x)为幂函数,∴m2-2m-2=1,解得m=-1或m=3.
当m=-1时,f(x)=x-1,则f(x)在(0,+∞)上为减函数,不符合题意;当m=3时,f(x)=x7,则f(x)在(0,+∞)上为增函数,符合题意.综上所述,m=3.故选B.
b.利用幂函数的单调性比较大小
(7)(2021四川成都开学测试,5分)设x,y,z为正数,若log2x=log3y=log5z<-1,则( B )
A.2x<3y<5z B.5z<3y<2x
C.3y<2x<5z D.5z<2x<3y
解析:设log2x=log3y=log5z=k,则x=2k,y=3k,z=5k,
∴2x=2k+1,3y=3k+1,5z=5k+1.
∵k<-1,∴k+1<0,∴5k+1<3k+1<2k+1,即