内容正文:
专题4.1 幂函数
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识清单】 1
【考点分类剖析】 2
考点一:幂函数的定义 2
考点二:幂函数的性质 3
【考纲要求】
1.理解"次方根、"次根式和分数指数幂的概念,能进行根式和分数指数幂的互化:理解实数指数幂的概念,识记实数指数幂的运算法则,并会利用法则进行化简和求值。
2.了解幂函数的概念,了解幂函数的图像与性质。
【考向预测】
1.幂函数的定义
2.幂函数的性质
【知识清单】
1.幂函数的概念
一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
2.幂函数的图象
在同一平面直角坐标系中,画出幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x,y=x-1的图象如图所示:
3.幂函数的性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=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
增函数
x∈[0,+∞)
时,增函数
x∈(-∞,0]
时,减函数
增函数
增函数
x∈(0,+∞)
时,减函数
x∈(-∞,0)
时,减函数
【考点分类剖析】
考点一:幂函数的定义
例1.若幂函数的图象过点,则该幂函数的解析式是( )
A. B.
C. D.
例2.函数是幂函数,则实数的值是( )
A. B. C.或 D.且
例3.已知幂函数的图象经过点,则( )
A.2 B. C. D.
例4.下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
例5.已知幂函数的图象经过点,则( )
A. B.1 C.2 D.3
【变式探究】1.已知幂函数的图象过点,则( )
A. B. C. D.
2.若幂函数的图象经过点,则=( )
A. B.2 C.4 D.
3.已知幂函数的定义域为,且,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
4.下列函数中定义域为的是( )
A. B.
C. D.
5.给出5个幂函数:①;②;③;④;⑤,其中定义域为的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
考点二:幂函数的性质
例1.幂函数在区间上单调递减,则下列说法正确的是( )
A. B. 或
C.是奇函数 D.是偶函数
例2.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
例3.若幂函数在区间上是严格减函数,则实数的值可能为( ).
A.1 B.
C. D.2
例4.下列函数中与的奇偶性相同,且在上单调性相同的是( )
A. B. C. D.
例5.已知,且,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
【变式探究】1.已知幂函数是定义域上的奇函数,则( )
A.或3 B.3 C. D.
2.下列函数中,既是奇函数,又是在区间上单调递减的函数为( )
A. B.
C. D.
3.已知函数是幂函数,则下列关于说法正确的是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.定义域为 D.在单调递减
4.下列函数既是幂函数又是偶函数的是( )
A. B. C. D.
5.在下列幂函数中,是偶函数且在(0,+∞)上是增函数的是( )
A.y=x-2 B. C. D.
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专题4.1 幂函数
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识清单】 1
【考点分类剖析】 2
考点一:幂函数的定义 2
考点二:幂函数的性质 3
【考纲要求】
1.理解"次方根、"次根式和分数指数幂的概念,能进行根式和分数指数幂的互化:理解实数指数幂的概念,识记实数指数幂的运算法则,并会利用法则进行化简和求值。
2.了解幂函数的概念,了解幂函数的图像与性质。
【考向预测】
1.幂函数的定义
2.幂函数的性质
【知识清单】
1.幂函数的概念
一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
2.幂函数的图象
在同一平面直角坐标系中,画出幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x,y=x-1的图象如图所示:
3.幂函数的性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=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
增函数
x∈[0,+∞)
时,增函数
x∈(-∞,0]
时,减函数
增函数
增函数
x∈(0,+∞)
时,减函数
x∈(-∞,0)
时,减函数
【考点分类剖析】
考点一:幂函数的定义
例1.若幂函数的图象过点,则该幂函数的解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数设解析式,再代入点求出解析式即可.
【详解】设幂函数解析式为,代入点可得,即,所以
所以该幂函数的解析式是.
故选:B
例2.函数是幂函数,则实数的值是( )
A. B. C.或 D.且
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义列方程求解即可.
【详解】由幂函数的定义知,
即,解得或.
故选:C
例3.已知幂函数的图象经过点,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【分析】将点的坐标代入函数解析式即可求得.
【详解】将代入得:,解得:.
故选:A
例4.下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的定义即可得解.
【详解】根据幂函数的定义,A、B、C均不是幂函数,只有D选项,形如(为常数),是幂函数,所以D正确
故选:D.
例5.已知幂函数的图象经过点,则( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】先根据已知条件求出的解析式,然后可求出.
【详解】设,由,得,
,则.
故选:D
【变式探究】1.已知幂函数的图象过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设幂函数,将点的坐标代入即可.
【详解】设幂函数,将点代入得,所以,
所以幂函数的解析式为.
故选:B.
2.若幂函数的图象经过点,则=( )
A. B.2 C.4 D.
【答案】C
【分析】利用已知条件求得幂函数解析式,然后代入求解即可.
【详解】设幂函数,因为的图象经过点,所以,解得,
所以,所以.
故选:C
3.已知幂函数的定义域为,且,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【分析】根据幂函数定义域得到不等式,结合求出,检验后得到答案.
【详解】因为幂函数的定义域为R,故,
解得,
又,所以,
检验,时,,即,满足题意.
故选:C
4.下列函数中定义域为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】将分数指数幂化为根式,再根据幂函数的图像与性质即可得到答案.
【详解】,定义域为,故A错误;
,定义域为,故B错误;
,定义域为,故C正确;
,定义域为,故D错误,
故选:C.
5.给出5个幂函数:①;②;③;④;⑤,其中定义域为的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义域求得正确答案.
【详解】①的定义域为,不符合.
②的定义域为,符合.
③的定义域为,不符合.
④的定义域为,符合.
⑤的定义域为,不符合.
所以符合的是②④.
故选:C
考点二:幂函数的性质
例1.幂函数在区间上单调递减,则下列说法正确的是( )
A. B. 或
C.是奇函数 D.是偶函数
【答案】C
【分析】利用幂函数的定义和单调性可求的值,故可判断AB的正误,再根据奇偶性的定义可判断CD的正误.
【详解】函数为幂函数,则,解得或.
当时,在区间上单调递增,不满足条件,排除A,B;
所以,定义域关于原点对称,且,
所以函数是奇函数,不是偶函数,故C正确,D错误.
故选:C.
例2.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由对数函数、指数函数以及幂函数的单调性即可比较大小.
【详解】因为,,所以.
又,所以.
故选:A.
例3.若幂函数在区间上是严格减函数,则实数的值可能为( ).
A.1 B.
C. D.2
【答案】C
【分析】根据幂函数的单调性可得答案.
【详解】若幂函数在区间上是严格减函数,只要即可.
故选:C.
例4.下列函数中与的奇偶性相同,且在上单调性相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用函数的奇偶性和单调性逐项判断即可.
【详解】为非奇非偶函数,且在上递增,
为奇函数,故A错误;
在上递减,故B错误;
为非奇非偶函数,且在上递增,故C正确;
为偶函数,故D错误.
故选:C
例5.已知,且,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】举反例排除ABC,由指数函数单调性即可说明D.
【详解】取,则,无意义,故ABC错误;
对于D,由指数函数在实数域上关于单调递增,且,所以,故D正确.
故选:D.
【变式探究】1.已知幂函数是定义域上的奇函数,则( )
A.或3 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用幂函数的定义及性质列式计算即得.
【详解】由函数是幂函数,得,解得或,
当时,是R上的偶函数,不符合题意,
当时,是上的奇函数,符合题意,
所以.
故选:D
2.下列函数中,既是奇函数,又是在区间上单调递减的函数为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据基本初等函数的奇偶性和单调性进行判断即可.
【详解】对于A,为偶函数,不符合题意;
对于B,为奇函数,且在区间上单调递减,符合题意;
对于C,为偶函数,不符合题意;
对于D,为奇函数,且在区间上单调递增,不符合题意.
故选:B.
3.已知函数是幂函数,则下列关于说法正确的是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.定义域为 D.在单调递减
【答案】C
【分析】根据函数为幂函数,得到,从而求出定义域和单调性,并得到既不是奇函数,也不是偶函数.
【详解】为幂函数,故,解得:,
所以,定义域为,不关于原点对称,
所以既不是奇函数,也不是偶函数,AB错误,
在上单调递增,D错误.
故选:C
4.下列函数既是幂函数又是偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数过定点排除A,由偶函数性质判断B、C不是偶函数,排除.
【详解】由幂函数性质可知幕函数的图象都经过点,排除A;
根据偶函数性质可知,与不是偶函数,排除B,D,
所以C既是幂函数又是偶函数,
故选:C.
5.在下列幂函数中,是偶函数且在(0,+∞)上是增函数的是( )
A.y=x-2 B. C. D.
【答案】D
【分析】逐一判断每一个选项函数的奇偶性和单调性得解.
【详解】对于A,有f(-x)=f(x),是偶函数,但在(0,+∞)上递减,则A不满足;
对于B,定义域为[0,+∞),不关于原点对称,不具有奇偶性,则B不满足;
对于C,有f(-x)=-f(x),为奇函数,则C不满足;
对于D,定义域R关于原点对称,f(-x)=f(x),则为偶函数,且在(0,+∞)上递增,则D满足.
故选D.
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