内容正文:
专题17 幂函数
01 思维导图与题型归纳
02 全面梳理基础知识,夯实学习根基
03 聚焦核心题型,举一反三
04 过关测试,检验成效
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,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)所有的幂函数在都有定义,并且图象都过点;
(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.
题型一:幂函数的概念
【例1】下列函数中,属于幂函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由幂函数的定义可知,是幂函数.
故选:B.
【变式1-1】(2025·高一·湖北·期末)下列函数是幂函数且是奇函数的是( )
A.y=2x B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A,易知不是幂函数,错误;
对于B,易知其为偶函数,错误;
对于C,由解析式可知为幂函数;,定义域为,
又,奇函数,正确;
对于D,易知其为偶函数,错误;
故选:C
【变式1-2】下列函数是幂函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由幂函数的定义可知,是幂函数.
故选:C.
【变式1-3】下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】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.
题型二:求函数解析式
【例2】(2025·高一·广西柳州·开学考试)下列幂函数中,其图象关于原点对称且过点的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由于幂函数为奇函数,而AB选项的解析式非奇函数,故可排除,
对于C,为奇函数,但是,故可排除,
对于D,为奇函数,且经过两点,满足题意,
故选:D.
【变式2-1】(2025·高一·贵州铜仁·期末)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据题意,设,则,可得,解得,故.
故选:D.
【变式2-2】已知幂函数的图象不过原点,且关于轴对称,则( )
A.或 B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数是幂函数,
所以,即,
解得或,
当时,,符合题意;
当时,,不符合题意;
故选:D
【变式2-3】已知幂函数的图象经过点,则该函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为函数为幂函数,故可设,
因为函数的图象过点,
所以,
所以,
所以,即.
故选:A.
题型三:定义域问题
【例3】(2025·高一·上海宝山·期中)幂函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数的定义域为.
故选:B
【变式3-1】(2025·高一·福建龙岩·期末)若幂函数的图象过点,则的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设,依题意可得,解得,所以,
所以的定义域为,值域为,且,
对于函数,则,解得,
即函数的定义域是.
故选:B
【变式3-2】(2025·高一·湖北·期中)函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,
则有,解得且,因此的定义域是.
故选:B.
【变式3-3】(2025·高一·广东广州·期中)幂函数图象过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设幂函数为,则,故,,
则的定义域为,
故满足,解得.
故选:A
题型四:值域问题
【例4】(2025·高一·江苏南通·期中)已知函数.
(1)若,求的值;
(2)若,求函数的最小值.
【解析】(1)因为,所以,
两边平方可得,所以
(2)因为,
所以,
令,则,当且仅当时,
即时,等号成立,即,
所以,对称轴为,
所以函数在上单调递增,
即时,,
所以函数的最小值为.
【变式4-1】(2025·高一·全国·期中)已知幂函数在区间上单调递增.
(1)求k的值;
(2)(i)若,求的值;
(ii)求的值域.
【解析】(1)由已知,得或,
又因为在区间上单调递增,所以.
(2),
(i)法一:
法二:可解得,
将即可求得.
(ii)法一:,
令,,
对称轴,所以当时取到最小值2,
所以值域为.
方法二:因为在上单调递增.
所以,所以值域为.
【变式4-2】(1)使用五点作图法,在图中画出的图象,并注明定义域.
(2)求函数的值域.
【解析】(1)由于,
则,,,
所以过点,
故的图象,如图所示,函数的定义域为;
(2)由题可知,
设,则,
当时取等号,故的值域为.
【变式4-3】已知函数,且.
(1)求的解析式;
(2)求函数在上的值域.
【解析】(1)因为,所以,
整理得,即或(舍去),
则,故.
(2)由(1)可知,.
因为,所以,,所以.
故在上的值域为.
题型五:幂函数的图象
【例5】如图所示的曲线是幂函数在第一象限的图象,已知n取四个值,则相对应的曲线的n值依次为( )
A.2, B.,2 C.,2 D.,2
【答案】A
【解析】可在直线的右侧作一条垂直于x轴的直线,如.观察直线与各图象的交点,交点越高,其幂函数的n值越大.
【变式5-1】函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,的图象如图所示,又知为偶函数,所以图象关于轴对称.
【变式5-2】幂函数及直线,,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).那么幂函数的图象经过的“卦限”是( )
A.④⑦ B.④⑧ C.③⑧ D.①⑤
【答案】D
【解析】取得,故在第⑤卦限;再取得,故在第①卦限.
【变式5-3】(2025·高一·浙江杭州·期末)如图所示的幂函数图象对应的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A,,定义域为,当时,,不符合题意;
对于B,当时,,不符合题意;
对于C,,定义域为,函数为偶函数,
且在上单调递减,在上单调递增,符合题意;
对于D,,当时,,不符合题意,
故选:C
题型六:定点问题
【例6】(2025·高一·四川凉山·期末)函数的图象恒过点 .
【答案】
【解析】令,
此时,无论取何值,都有.
所以函数图象恒过点.
故答案为:
【变式6-1】(2025·高一·上海·期中)函数(是有理数)的图象过一定点,则的坐标为 .
【答案】
【解析】由幂函数的性质可知,恒过定点,
故答案为:
【变式6-2】(2025·高一·福建莆田·期中)已知函数的图象恒过定点,若点在一次函数的图象上,其中,,则的最小值为 .
【答案】4
【解析】函数的图象恒过定点,所以 ,
因为,所以,
当时,的最小值为4.
故答案为:4
【变式6-3】若,函数的图象恒过定点,则点的坐标为 .
【答案】
【解析】因为过定点,
将图象向右平移一个单位,向上平移3个单位得:,
所以过定点.
故答案为.
题型七:利用幂函数的单调性求解不等式问题
【例7】(2025·高一·吉林长春·期中)已知幂函数在上单调递增,且的图象关于轴对称.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)由幂函数在上单调递增知,,解得,
又,则或或,
当或时,,此时,不符合的图象关于轴对称,故舍去.
当时,,定义域为,且,所以图像关于轴对称,符合题意.
综上所述,.
(2)由(1)得,易知为偶函数,且在上单调递增,
因为,所以,
两边平方,得,
化简得,解得或,
故实数的取值范围为.
【变式7-1】已知幂函数在上是减函数,.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)由函数为幂函数得,
解得或,
又函数在上是减函数,则,即,
所以,;
(2)由(1)得,所以不等式为,
设函数,则函数的定义域为,且函数在上单调递减,
所以解得,所以实数的取值范围是.
【变式7-2】已知幂函数的图象经过点.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)设,则有,解得,
故,所以.
(2)由,知,且在上单调递增,
故有,得,得.
【变式7-3】已知,求实数的取值范围.
【解析】由题意即,
故,即,解得.
题型八:比较大小
【例8】已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为在R上单调递增,所以,即,
又因为,又且在上单调递增,
所以,,所以.
故选:A.
【变式8-1】设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知,,,
因为在上是增函数,且,
所以.
故选:C.
【变式8-2】若幂函数是上的偶函数,且在区间上单调递减,若,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】为偶函数,所以,又因为幂函数在上单调递减,
所以,即.
故选:B.
【变式8-3】(2025·高一·天津·期中)已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】,
幂函数在上单调递增,
因为,
所以,
即,
所以,
故选:D.
题型九:幂函数性质的综合运用
【例9】(2025·高一·广西贵港·期中)已知幂函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若函数,且,a,b均为正数,求的最小值.
【解析】(1)
因为幂函数,所以,解得或.
当时,,满足,
当时,,不满足,所以.
(2)由(1)得.由,得.
因为,
所以.
又a,b均为正数,所以,
当且仅当时,等号成立,
所以,即的最小值为8.
【变式9-1】(2025·高一·北京·期中)已知幂函数在定义域上不单调.
(1)求函数的解析式;
(2)函数是否具有奇偶性?请说明理由;
(3)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)由幂函数,得,解得或,
若,则在定义域内单调递增,不合题意;
若,则在定义域内单调递减,
但在定义域内不单调,符合题意;
所以函数的解析式为.
(2)函数为奇函数,理由如下:
函数的定义域关于原点对称,
且,所以函数为奇函数.
(3)由及为奇函数,
得,
即,
而在上递减且恒负,在上递减且恒正,
所以或或,解得或,
所以实数的取值范围.
【变式9-2】(2025·高一·山东威海·期末)已知幂函数的图象关于轴对称,函数.
(1)判断在上的单调性并证明;
(2)设函数,.若,,求的取值范围.
【解析】(1)由,所以或,
由幂函数的图象关于轴对称,所以.
故.
所以.
函数在上单调递增,下面用单调性定义证明:
设,
则.
因为,所以,,,所以,
所以,即.
所以函数在上单调递增.
(2)因为函数在上单调递增,且,
所以,.
对,.
当即时,在上单调递增,所以,
由.
当即时,在上单调递减,在上单调递增,所以.
由,无解.
当即时,在上单调递减,所以,
由,这与矛盾,无解.
综上可知:.
故的取值范围是:.
【变式9-3】(2025·高一·云南昭通·期中)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的值并写出的解析式;
(2)已知,,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)因为幂函数在上单调递减,
所以
解得:,
所以.
(2),
当时,,
易得的值域为.
,总存在,使,
的值域为值域的子集.
,
①当时,,
则;
②当时,,
则;
③当时,,不符合题意.
综上,或.
1.函数的图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以将函数的图象先向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度就可以得到的图象,所以D正确.
2.(2025·高一·四川泸州·期中)“”是“为幂函数”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充分不必要条件
【答案】D
【解析】是幂函数,
则,即,解得或,
所以是为幂函数的充分不必要条件,
故选:D
3.设幂函数的图象经过点.若,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解法1 设幂函数为,将代入得,所以在上为增函数,又,所以,即,故.
解法2(特殊值法) 同解法1知幂函数为,不妨设,,则有,,,,从而可得C正确.
4.若函数是幂函数,则实数的值是( )
A.1或 B. C.2 D.或2
【答案】D
【解析】由幂函数的定义知,解得或.
5.(2025·高一·贵州黔南·期末)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设,则,所以,故,
因此.
故选:A.
6.(2025·高一·浙江杭州·期中)已知函数是幂函数,且在上递增,则实数( )
A.2 B. C.1 D.1或
【答案】B
【解析】由题意幂函数可得,解得,
当时,在上单调递减,不合题意,故舍去;
当时,在上单调递增,满足题意,故;
故选:B.
7.已知函数,且,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数的定义域为R,,
函数是奇函数,又函数都是R上的增函数,则在R上单调递增,
不等式,
则,即,解得或,
所以m的取值范围是.
故选:A
8.幂函数都有成立,则下列说法正确的是( )
A. B.或
C.是偶函数 D.是奇函数
【答案】D
【解析】因为是幂函数,所以,解得或,
因为,都有成立,所以该函数在是减函数,
所以,故A,B错误;
,定义域为,定义域关于原点对称,
又,所以是奇函数,故D正确,C错误.
故选:D.
9.(多选题)幂函数中的取值为集合中的元素,当幂函数的值域与定义域相同时,实数的取值为( )
A. B.0 C. D.2
【答案】AC
【解析】当时,的定义域和值域均为,故A正确;当时,的定义域为,值域为,故B错误;当时,的定义域为,值域为,故C正确;当时,的定义域为,值域为,故D错误.
10.(多选题)下列关于幂函数的性质,描述正确的有( )
A.当时,函数在其定义域上为减函数 B.当时,函数不是幂函数
C.当时,函数是偶函数 D.当时,函数与轴有且只有一个交点
【答案】CD
【解析】幂函数在和上是减函数,但是在定义域上不单调,故A错误;当时,函数是幂函数,故B错误;是偶函数,故C正确;当时,函数为,当时,只有唯一解,故D正确.
11.(多选题)(2025·高一·河北张家口·开学考试)已知幂函数的图象经过点,则( )
A.的定义域为
B.的值域是
C.为奇函数
D.为定义域上的减函数
【答案】AB
【解析】设幂函数,
因为幂函数的图象经过点,
则,可得,即,
对于选项A:令,可得,
所以的定义域为,故A正确;
对于选项B:因为,则,可得,
所以的值域是,故B正确;
对于选项CD:因为,
所以不为奇函数,且在定义域内不为减函数,故CD错误;
故选:AB.
12.已知幂函数的图象关于y轴对称,且在上单调递增,则满足的a的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为幂函数的图象关于y轴对称,且在上单调递增,所以为正偶数,所以,则不等式,即.因为函数在上单调递减,所以或或解得或,所以满足的a的取值范围是.
13.已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【解析】由条件得,解得或,当时,,该函数是定义域为的奇函数,不符合题意;当时,,该函数是定义域为的偶函数,符合题意.所以,则,其对称轴方程为,因为在区间上单调递减,则,解得.
14.已知幂函数的图象关于轴对称,且,则 ;若,则实数的取值范围是 .
【答案】 2 或
【解析】由题意知函数在区间上单调递增,所以,解得,由得.又的图象关于轴对称,所以为偶数,所以,所以.不等式等价于,解得或.
15.(2025·高一·山东日照·期末)已知幂函数的图象过点.
(1)求函数的解析式;
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)由题意可得,,.
(2)由(1)可得,恒成立,,
令,,,
实数的取值范围为.
16.(2025·高一·辽宁·开学考试)已知幂函数为偶函数.
(1)求实数的值,并写出的单调区间(不必证明);
(2)若,求的取值范围.
【解析】(1)因为是幂函数,
故,解得或;
当时,,定义域为,满足,函数为偶函数,
当时,,定义域为,函数非奇非偶函数,不符题意;
故,,其单调增区间为,单调减区间为.
(2)由(1)知为偶函数,单调增区间为,单调减区间为.
由于,故,
即且,解得或,
即的取值范围为,
17.(2025·高三·江西宜春·期末)已知幂函数在上单调递增,二次函数.
(1)求实数的值.
(2)当时,的图象恒在图象的下方,求的取值范围.
【解析】(1)由幂函数在上单调递增,
则且,整理可得且,
解得.
(2)由(1)可知,由,则,
由题意可得在上恒成立,即,
当时,不等式为在上显然成立,符合题意;
当时,令,
当时,可得,解得;
当时,二次函数的对称轴为直线,则,
可得,解得,此时.
综上可得.
18.(2025·高一·贵州黔南·期末)已知幂函数的图象过点.
(1)求函数的解析式,并画出其图象;
(2)判断函数的单调性,并用定义法证明.
【解析】(1)设(为常数),则,所以,
所以函数的解析式为,定义域为,其图象如图所示.
(2)函数在上单调递减.证明如下:
根据题意,得函数,定义域为.
,,且,
.
因为,所以,所以,
所以,即,
所以,即,
所以函数在区间上单调递减.
19.(2025·高一·陕西·期末)若函数的定义域与值域均为,则称为“闭区间同域函数”,称为的“同域闭区间”.
(1)若函数的定义域为,证明:是“闭区间同域函数”;
(2)若是“闭区间同域函数”的“同域闭区间”,求正实数的值;
(3)设,且,若是“闭区间同域函数”的“同域闭区间”,求实数的值.
【解析】(1)易知函数在上单调递增,
当时,,
即函数的定义域与值域均为,
是“闭区间同域函数”.
(2)函数的图象开口向上,对称轴为直线,
函数在上单调递增,
当时,,
即,
所以,解得或(舍).
当时,是“闭区间同域函数”的“同域闭区间”,符合题意.
正实数的值为1.
(3)由题意得,
所以的图象是开口向上,对称轴为直线的抛物线,且,
当时,在上单调递增,
,
所以是方程的两根,
令,解得或,这与矛盾,不符合题意;
当时,在上单调递减,在上单调递增,,
①当时,,不符合题意;
②当时,,解得.
经检验,是“闭区间同域函数”的“同域闭区间”,
综上,,.
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专题17 幂函数
01 思维导图与题型归纳
02 全面梳理基础知识,夯实学习根基
03 聚焦核心题型,举一反三
04 过关测试,检验成效
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,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)所有的幂函数在都有定义,并且图象都过点;
(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.
题型一:幂函数的概念
【例1】下列函数中,属于幂函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2025·高一·湖北·期末)下列函数是幂函数且是奇函数的是( )
A.y=2x B.
C. D.
【变式1-2】下列函数是幂函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
题型二:求函数解析式
【例2】(2025·高一·广西柳州·开学考试)下列幂函数中,其图象关于原点对称且过点的是 ( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2025·高一·贵州铜仁·期末)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】已知幂函数的图象不过原点,且关于轴对称,则( )
A.或 B. C. D.
【变式2-3】已知幂函数的图象经过点,则该函数的解析式为( )
A. B. C. D.
题型三:定义域问题
【例3】(2025·高一·上海宝山·期中)幂函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2025·高一·福建龙岩·期末)若幂函数的图象过点,则的定义域是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2025·高一·湖北·期中)函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2025·高一·广东广州·期中)幂函数图象过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
题型四:值域问题
【例4】(2025·高一·江苏南通·期中)已知函数.
(1)若,求的值;
(2)若,求函数的最小值.
【变式4-1】(2025·高一·全国·期中)已知幂函数在区间上单调递增.
(1)求k的值;
(2)(i)若,求的值;
(ii)求的值域.
【变式4-2】(1)使用五点作图法,在图中画出的图象,并注明定义域.
(2)求函数的值域.
【变式4-3】已知函数,且.
(1)求的解析式;
(2)求函数在上的值域.
题型五:幂函数的图象
【例5】如图所示的曲线是幂函数在第一象限的图象,已知n取四个值,则相对应的曲线的n值依次为( )
A.2, B.,2 C.,2 D.,2
【变式5-1】函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】幂函数及直线,,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).那么幂函数的图象经过的“卦限”是( )
A.④⑦ B.④⑧ C.③⑧ D.①⑤
【变式5-3】(2025·高一·浙江杭州·期末)如图所示的幂函数图象对应的解析式可能为( )
A. B. C. D.
题型六:定点问题
【例6】(2025·高一·四川凉山·期末)函数的图象恒过点 .
【变式6-1】(2025·高一·上海·期中)函数(是有理数)的图象过一定点,则的坐标为 .
【变式6-2】(2025·高一·福建莆田·期中)已知函数的图象恒过定点,若点在一次函数的图象上,其中,,则的最小值为 .
【变式6-3】若,函数的图象恒过定点,则点的坐标为 .
题型七:利用幂函数的单调性求解不等式问题
【例7】(2025·高一·吉林长春·期中)已知幂函数在上单调递增,且的图象关于轴对称.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式7-1】已知幂函数在上是减函数,.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式7-2】已知幂函数的图象经过点.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式7-3】已知,求实数的取值范围.
题型八:比较大小
【例8】已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式8-1】设,,,则( )
A. B.
C. D.
【变式8-2】若幂函数是上的偶函数,且在区间上单调递减,若,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式8-3】(2025·高一·天津·期中)已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
题型九:幂函数性质的综合运用
【例9】(2025·高一·广西贵港·期中)已知幂函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若函数,且,a,b均为正数,求的最小值.
【变式9-1】(2025·高一·北京·期中)已知幂函数在定义域上不单调.
(1)求函数的解析式;
(2)函数是否具有奇偶性?请说明理由;
(3)若,求实数的取值范围.
【变式9-2】(2025·高一·山东威海·期末)已知幂函数的图象关于轴对称,函数.
(1)判断在上的单调性并证明;
(2)设函数,.若,,求的取值范围.
【变式9-3】(2025·高一·云南昭通·期中)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的值并写出的解析式;
(2)已知,,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
1.函数的图象为( )
A. B.
C. D.
2.(2025·高一·四川泸州·期中)“”是“为幂函数”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充分不必要条件
3.设幂函数的图象经过点.若,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
4.若函数是幂函数,则实数的值是( )
A.1或 B. C.2 D.或2
5.(2025·高一·贵州黔南·期末)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
6.(2025·高一·浙江杭州·期中)已知函数是幂函数,且在上递增,则实数( )
A.2 B. C.1 D.1或
7.已知函数,且,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.幂函数都有成立,则下列说法正确的是( )
A. B.或
C.是偶函数 D.是奇函数
9.(多选题)幂函数中的取值为集合中的元素,当幂函数的值域与定义域相同时,实数的取值为( )
A. B.0 C. D.2
10.(多选题)下列关于幂函数的性质,描述正确的有( )
A.当时,函数在其定义域上为减函数 B.当时,函数不是幂函数
C.当时,函数是偶函数 D.当时,函数与轴有且只有一个交点
11.(多选题)(2025·高一·河北张家口·开学考试)已知幂函数的图象经过点,则( )
A.的定义域为
B.的值域是
C.为奇函数
D.为定义域上的减函数
12.已知幂函数的图象关于y轴对称,且在上单调递增,则满足的a的取值范围是 .
13.已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数a的取值范围是 .
14.已知幂函数的图象关于轴对称,且,则 ;若,则实数的取值范围是 .
15.(2025·高一·山东日照·期末)已知幂函数的图象过点.
(1)求函数的解析式;
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.
16.(2025·高一·辽宁·开学考试)已知幂函数为偶函数.
(1)求实数的值,并写出的单调区间(不必证明);
(2)若,求的取值范围.
17.(2025·高三·江西宜春·期末)已知幂函数在上单调递增,二次函数.
(1)求实数的值.
(2)当时,的图象恒在图象的下方,求的取值范围.
18.(2025·高一·贵州黔南·期末)已知幂函数的图象过点.
(1)求函数的解析式,并画出其图象;
(2)判断函数的单调性,并用定义法证明.
19.(2025·高一·陕西·期末)若函数的定义域与值域均为,则称为“闭区间同域函数”,称为的“同域闭区间”.
(1)若函数的定义域为,证明:是“闭区间同域函数”;
(2)若是“闭区间同域函数”的“同域闭区间”,求正实数的值;
(3)设,且,若是“闭区间同域函数”的“同域闭区间”,求实数的值.
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