第12讲 幂函数(八大题型+思维导图+知识梳理+课后作业)-【暑假预科讲义】2025年新高一数学初升高暑假精品课(人教A版2019必修第一册)

2025-06-12
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版必修第一册
年级 高一
章节 3.3 幂函数
类型 教案-讲义
知识点 幂函数
使用场景 寒暑假-暑假
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.78 MB
发布时间 2025-06-12
更新时间 2025-06-13
作者 吴老师工作室
品牌系列 -
审核时间 2025-06-12
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来源 学科网

内容正文:

第12讲 幂函数 【人教A版2019】 模块一 幂函数的概念 1.幂函数的概念 (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)幂函数的特征: ①xα的系数为1; ②xα的底数是自变量; ③xα的指数为常数. 只有同时满足这三个条件,才是幂函数. 2.幂函数的解析式 幂函数的形式是(∈R),其中只有一个参数,因此只需一个条件即可确定其解析式. 【题型1 对幂函数的概念的理解】 【例1】(24-25高一上·全国·课后作业)下列函数是幂函数的是(    ) A. B. C. D. 【解题思路】根据幂函数定义判断即可. 【解答过程】由幂函数的定义可知,是幂函数. 故选:C. 【变式1.1】(25-26高一上·全国·课后作业)在函数,,,中,幂函数的个数为(    ) A.0 B.1 C.2 D.3 【解题思路】利用幂函数定义直接判断作答. 【解答过程】函数是幂函数, 函数,都是二次函数,函数是一次函数,它们都不是幂函数, 所以所给函数中幂函数的个数是1. 故选:B. 【变式1.2】(24-25高一上·云南西双版纳·期中)下列结论正确的是(    ) A.幂函数的图象一定过原点 B.时,幂函数是增函数 C.幂函数的图象会出现在第四象限 D.既是二次函数,又是幂函数 【解题思路】利用幂函数的简单性质判断即可. 【解答过程】解:幂函数图象不一定过原点,例如,函数的图象不经过原点,故A不正确; 当时,幂函数,,在定义域内均为增函数,故B正确; 由函数的定义及幂函数在第一象限均有图象可知,幂函数的图象不会出现在第四象限,故C不正确; 函数是二次函数,但是不是幂函数,幂函数得形如,故D不正确. 故选:B. 【变式1.3】(24-25高一上·上海·随堂练习)下列函数是幂函数的是(  ) A. B. C. D. 【解题思路】根据幂函数的定义即可得解. 【解答过程】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2 求幂函数的函数值、解析式】 【例2】(24-25高一上·新疆喀什·期末)已知函数是幂函数.则(   ) A. B.2 C. D.1 【解题思路】根据函数是幂函数求参数,再求函数值即可. 【解答过程】因为函数是幂函数,所以,所以, 所以,所以. 故选:C. 【变式2.1】(24-25高一上·河南·阶段练习)已知幂函数的图象经过点,则该函数的解析式为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】由幂函数定义可设,由条件列方程求,可得结论. 【解答过程】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. 【变式2.2】(24-25高一上·云南昆明·期中)已知幂函数的图象过点,则(   ) A. B. C. D. 【解题思路】利用待定系数法求解即可. 【解答过程】设, 由的图象过点, 则,解得, 所以, 故选:A. 【变式2.3】(24-25高一上·山西阳泉·期中)已知幂函数满足,求的值(   ) A.3 B. C.4 D. 【解题思路】设幂函数的一般式,代入题干即可求解. 【解答过程】设幂函数的解析式为,, 所以. 故选:D. 【题型3 根据函数是幂函数求参数值】 【例3】(24-25高一上·吉林延边·期末)已知幂函数的图象不过原点,则实数的值为(   ) A. B. C. D.或 【解题思路】根据幂函数的定义以及性质可得出关于实数的等式和不等式,解之即可. 【解答过程】因为幂函数的图象不过原点,则,解得. 故选:B. 【变式3.1】(24-25高一上·吉林延边·期末)已知幂函数的图象不过原点,则实数的值为(   ) A. B. C. D.或 【解题思路】根据幂函数的定义以及性质可得出关于实数的等式和不等式,解之即可. 【解答过程】因为幂函数的图象不过原点, 则, 解得. 故选:B. 【变式3.2】(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知点在幂函数的图象上,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【解题思路】根据幂函数的概念求解. 【解答过程】由题意得且,解得, 则, 故选:C. 【变式3.3】(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数的图象过点,则实数(    ) A. B. C.或 D.或 【解题思路】运用幂函数经过的定点,代入计算即可. 【解答过程】的图象过点,则,即, 解得或. 故选:D. 模块二 幂函数的图象与性质 1.常见幂函数的图象与性质 幂函数 图象 定义域 R R R 值域 R R 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 非奇非偶函数 奇函数 单调性 在R上为增函数 ,增函数 ,减函数 在R上为增函数 在上为增函数 ,增函数 ,减函数 定点 (1,1) 温馨提示:幂函数在区间(0,+∞)上,当a>0时,y=xα是增函数;当α<0时,y=xα是减函数. 2.一般幂函数的图象与性质 (1)一般幂函数的图象: ①当α=1时,y=x的图象是一条直线. ②当α=0时,y==1(x≠0)的图象是一条不包括点(0,1)的直线. ③当α为其他值时,相应幂函数的图象如下表: (p、q互质) p,q都是奇数 p是偶数,q是奇数 p是奇数,q是偶数 (2)一般幂函数的性质: 通过分析幂函数的图象特征,可以得到幂函数的以下性质: ①所有的幂函数在(0,+)上都有定义,并且图象都过点(1,1). ②α>0时,幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+)上是增函数. ③α<0时,幂函数在区间(0,+)上是减函数.在第一象限内,当x从右边趋向原点时,图象在y轴右方 无限地逼近y轴正半轴,当x趋于+时,图象在x轴上方无限地逼近x轴正半轴. ④任何幂函数的图象与坐标轴仅相交于原点,或不相交,任何幂函数的图象都不过第四象限. ⑤任何两个幂函数的图象最多有三个公共点.除(1,1),(0,0),(-1,1),(-1,-1)外,其他任何一点都不是两个 幂函数的公共点. 3.比较幂值的大小 在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较,准确掌握各个幂函数的图象和性质是解题的关键. 4.对勾函数的图象与性质 参考幂函数的性质,探究函数的性质. (1)图象如图:与直线y=x,y轴无限接近. (2)函数的定义域为{x|x≠0}; (3)函数的值域为(-∞,-2]∪[2,+∞). (4)奇偶性:∵,∴函数为奇函数. (5)单调性:由函数的图象可知,函数在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在 (-1,0),(0,1)上单调递减. 【题型4 求幂函数的定义域、值域】 【例4】(24-25高一上·上海宝山·期中)幂函数的定义域是(    ) A. B. C. D. 【解题思路】利用幂函数的定义直接求出定义域. 【解答过程】函数的定义域为. 故选:B. 【变式4.1】(24-25高三上·福建·阶段练习)已知是幂函数,则“是正偶数”是“的值域为”的(    ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【解题思路】利用幂函数的性质结合充分、必要条件的定义判定即可. 【解答过程】当是正偶数时,显然,即其值域为. 当时,的值域为,但不是正偶数. 故“是正偶数”是“的值域为”的充分不必要条件. 故选:A. 【变式4.2】(24-25高一上·江苏南京·期中)已知幂函数的定义域为,且,则的值为(    ) A. B.0 C.1 D.2 【解题思路】根据幂函数定义域得到不等式,结合求出,检验后得到答案. 【解答过程】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. 【变式4.3】(24-25高一上·辽宁盘锦·阶段练习)下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是(   ) A.与 B.与 C.与 D.与 【解题思路】根据幂函数的性质逐项分析即得. 【解答过程】对于A,的定义域为,∵,∴的值域为, 的定义域和值域均为,故A错误; 对于B,的定义域为,其值域为, 的定义域为,其值域为,故B错误; 对于C,的定义域为,其值域为, 的定义域为,其值域为,故C正确; 对于D,的定义域为,其值域为, 的定义域和值域均为,故D错误, 故选:C. 【题型5 幂函数的图象】 【例5】(24-25高一上·四川·期末)下列图象可能为幂函数图象的是(    ) A. B. C. D. 【解题思路】利用幂函数必过的点来判断即可. 【解答过程】幂函数(为常数)的性质有: 若自变量有意义,则必过原点,根据这条性质,排除A、B、C, 故D正确; 故选:D. 【变式5.1】(24-25高一上·湖北武汉·阶段练习)图中、、为三个幂函数在第一象限内的图象,则指数的值依次可以是(   ) A.,3, B.,3, C.,,3 D.,,3 【解题思路】结合图象及幂函数的性质判断即可. 【解答过程】由图可知,:在第一象限内单调递减,则指数的值满足; :在第一象限内单调递增,且图象呈现上凸趋势,则指数的值满足; :在第一象限内单调递增,且图象呈现下凸趋势,则指数的值满足. 故选:D. 【变式5.2】(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)函数的大致图象是(    ) A. B. C. D. 【解题思路】根据幂函数的奇偶性以及单调性和增长速度判断图象可得结论. 【解答过程】易知满足,即函数为偶函数; 图象关于轴对称,可排除D, 易知当时,函数单调递增,可排除C, 且当时,函数的增长速度越来越慢,其图象在图象下方,排除A; 故选:B. 【变式5.3】(24-25高一上·北京·阶段练习)如图所示的曲线是幂函数在第一象限内的图象.已知a分别取,2四个值,则与曲线相应的a依次为(   ) A. B. C. D. 【解题思路】由幂函数的图象性质,观察得答案. 【解答过程】根据幂函数的性质可知,当时,在上递增,且在上越大,增长速度越快, 当时,在上递减,从而可知,曲线对应的, 曲线对应的依次为. 故选:A. 【题型6 由幂函数的图象与性质求参数】 【例6】(24-25高一上·浙江衢州·阶段练习)已知幂函数为奇函数,且在区间上单调递增,则等于(    ) A.1 B.2 C.1或3 D.3 【解题思路】根据幂函数为奇函数,且在区间上单调递增可得答案. 【解答过程】因为在区间上单调递增,所以,解得, 又因为,所以,且为奇函数,所以, 故选:C. 【变式6.1】(24-25高一上·天津北辰·阶段练习)若函数为幂函数,且在区间上单调递增,则(    ) A. B.3 C.或3 D.2或 【解题思路】由幂函数及单调性列出满足的条件求解即可. 【解答过程】函数为幂函数,且在区间上单调递增, 所以,解得, 故选:A. 【变式6.2】(24-25高一上·四川成都·期中)幂函数的图象关于轴对称,且在上是减函数,则的值是(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 【解题思路】首先根据幂函数的单调性,确定得到取值,再回代函数确定函数的奇偶性,即可求解. 【解答过程】因为幂函数,在区间上是减函数, 所以,解得:, 因为,得, 当时,函数是奇函数,不关于轴对称,故舍去, 当时,函数是偶函数,关于轴对称,符合题意, 当时,函数是奇函数,不关于轴对称,故舍去, 所以. 故选:A. 【变式6.3】(24-25高一上·上海·期中)已知幂函数是奇函数,且在上是增函数,则满足条件的不同有(   ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【解题思路】根据幂函数定义确定,确定或,再根据条件:函数在上是增函数,确定,确定或,再根据函数为奇函数验证的值即可求解. 【解答过程】因为函数幂函数, 所以,解得或, 因为函数在上是增函数, 所以,解得,所以(舍去), 因为函数是奇函数,当时,幂指数,不合题意; 当时,幂指数,为奇函数,符合题意; 所以满足条件的为. 故选:A. 【题型7 比较幂值的大小】 【例7】(24-25高一上·天津·期中)已知,则a,b,c的大小关系为(   ) A. B. C. D. 【解题思路】利用幂函数的单调性比较大小即可. 【解答过程】, 幂函数在上单调递增, 因为, 所以, 即, 所以, 故选:D. 【变式7.1】(24-25高一上·甘肃白银·阶段练习)设,,,则(    ) A. B. C. D. 【解题思路】将,,换算成幂函数的形式,然后根据函数的单调性求解. 【解答过程】由题意可知,,, 因为在上是增函数,且, 所以. 故选:C. 【变式7.2】(24-25高一上·山东·期中)下列比较大小中正确的是(   ) A. B. C. D. 【解题思路】根据幂函数单调性分别判断各选项. 【解答过程】A选项:由函数在上单调递增,所以,A选项错误; B选项:由函数在上单调递减,则,B选项错误; C选项:,, 又函数在上单调递增,所以,即,C选项正确; D选项:,函数在上单调递增, 则,即,D选项错误; 故选:C. 【变式7.3】(24-25高一上·全国·课后作业)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. 【解题思路】运用幂函数知识,结合偶函数和单调性性质,转化比较大小即可. 【解答过程】为偶函数,所以,又因为幂函数在上单调递减, 所以,即. 故选:B. 【题型8 利用幂函数的性质解不等式】 【例8】(24-25高一上·湖北·阶段练习)已知幂函数是定义域上的奇函数,则满足的实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【解题思路】根据幂函数的定义求出的值,再代入解析式中检验,即可得到,从而得到函数的单调性,根据单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可. 【解答过程】因为为幂函数,所以,解得或, 当时,,此时为偶函数,不符合题意; 当时,,此时为奇函数,符合题意; 所以,则的定义域为,且函数在上单调递减, 则在上单调递减, 所以不等式, 即或或, 解得或无解或, 所以实数的取值范围为. 故选:C. 【变式8.1】(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则满足的实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】结合幂函数性质由条件求,结合函数的性质化简不等式,解不等式可得结论. 【解答过程】因为函数在上单调递减, 所以,又, 所以, 因为函数的图象关于轴对称, 所以为偶数, 所以, 函数的定义域为, 且函数在和上单调递减, 当时,,当时,, 所以不等式可化为 或或, 所以或, 所以的取值范围为. 故选:C. 【变式8.2】(24-25高一上·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. 【解题思路】(1)根据条件,由幂函数的性质,可得,即可求解; (2)由(1)知,结合条件,利用函数的奇偶性和单调性得,即可求解. 【解答过程】(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8.3】(24-25高一上·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. 【解题思路】(1)由幂函数的定义可得或,结合函数的单调性验证得解. (2)结合奇函数和偶函数的定义,判断函数的奇偶性; (3)利用奇函数的性质化简不等式,再结合函数的单调性通过讨论化简不等式求其解. 【解答过程】(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. 一、单选题 1.(24-25高一上·重庆·期末)已知幂函数的图象过点,则(    ) A.2 B.8 C. D.16 【解题思路】由点求得函数解析式即可求解; 【解答过程】设, 则,解得:, 所以, 故选:A. 2.(24-25高一上·重庆·阶段练习)幂函数,在上单调递减, 则(    ) A.2 B. C. D. 【解题思路】利用幂函数的定义及单调性列式求解即得. 【解答过程】由幂函数,在上单调递减,得,所以. 故选:C. 3.(24-25高一上·重庆·期中)已知函数是幂函数,且为奇函数,则实数(    ) A.或 B. C. D. 【解题思路】利用幂函数的定义及奇函数的概念即可求解. 【解答过程】由题意得,所以,所以, 解得或, 当时,,为偶函数,故不符合题意, 当时,,为奇函数,故符合题意. 综上所述:. 故选:B. 4.(24-25高一上·上海宝山·期中)幂函数的图象一定经过(    ) A.第一、三象限 B.第二、四象限 C.第一、三象限和原点 D.第二、四象限和原点 【解题思路】根据幂函数的解析式确定图象特征即可判断得解. 【解答过程】幂函数是定义在R上的奇函数,其图象经过第一、三象限和原点. 故选:C. 5.(24-25高一上·河北邢台·阶段练习)“幂函数在单调递减”是“”的(    ) A.既不充分也不必要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.充要条件 【解题思路】根据幂函数的定义求出m的值,再根据充分、必要条件的定义判断即可. 【解答过程】若为幂函数,则,解得或, 因为当时,在上单调递减; 当时,在上单调递增, 故由“幂函数在单调递减”当且仅当“”成立, 即“幂函数在单调递减”是“”的既不充分也不必要条件. 故选:A. 6.(24-25高一上·安徽安庆·阶段练习)已知,,,则a,b,c的大小关系是(   ) A. B. C. D. 【解题思路】根据幂函数单调性分析判断即可. 【解答过程】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. 7.(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)已知函数,则下列说法正确的是(   ) A.是偶函数 B.的图象恒在轴上方 C.的图象经过原点 D.是上的减函数 【解题思路】化简的解析式,结合函数的定义域、单调性、奇偶性及图象性质逐项判断可得结果. 【解答过程】由题意得,,定义域为. 由函数定义域不关于原点对称可得为非奇非偶函数,选项A错误. 由得,故的图象恒在轴上方,选项B正确. 由函数定义域为可知的图象不经过原点,选项C错误. 因为,所以根据幂函数的单调性可知在上为减函数,选项D错误. 故选:B. 8.(24-25高一上·重庆·阶段练习)已知幂函数的图象经过点,若,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【解题思路】由幂函数的单调性、奇偶性即可求解; 【解答过程】设,则,得, 则为增函数,且为奇函数, 则由,得,解得或. 故选:C. 二、多选题 9.(24-25高一上·河南郑州·阶段练习)下列函数中是幂函数的是(    ) A. B. C. D. 【解题思路】根据幂函数的定义直接得出结果. 【解答过程】根据幂函数的定义,知道,,都是幂函数.不是幂函数,是正比例函数. 故选:ABD. 10.(24-25高一上·吉林长春·期末)幂函数,则下列结论正确的是(    ) A. B. C.函数是偶函数 D.函数的值域为 【解题思路】根据幂函数的定义求出判断A,根据单调性比较大小判断B,根据偶函数定义判断C,根据幂函数的性质求出值域判断D. 【解答过程】对于A,因为是幂函数, 所以,可得或(舍去),则,正确; 对于B,,,所以,错误; 对于C,定义域为,且,所以函数是偶函数,正确; 对于D,由,得函数的值域为,正确. 故选:ACD. 11.(24-25高一上·浙江金华·期末)已知,则下列说法正确的是(   ) A.当时,的值域为R B.当时, C.当时,是偶函数 D.当时,是奇函数 【解题思路】根据幂指数的取值,结合幂函数的性质一一判断各选项,即可得答案. 【解答过程】当时,,此时的值域为,故A错误; 当时,在R上单调递增,所以,故B正确; 当时,,,定义域为,关于原点对称, ,所以是偶函数,故C正确; 当时,,则,定义域不关于原点对称,故为非奇非偶函数,D错误. 故选:BC. 三、填空题 12.(24-25高一上·上海·期末)已知幂函数图象经过点,则= . 【解题思路】代入求解幂函数的解析式,即可代入求解. 【解答过程】将代入中可得,故,故 因此, 故答案为:. 13.(24-25高一上·安徽宣城·阶段练习)已知幂函数在上是减函数,则的值为 . 【解题思路】根据已知条件,结合幂函数的定义与性质,即可求解. 【解答过程】幂函数在上是减函数, 则, 解得. 故答案为:. 14.(24-25高一上·上海奉贤·阶段练习)如图是幂函数的部分图像,已知分别取这四个值,则与曲线相应的依次为 . 【解题思路】根据幂函数的图象和性质之间的关系进行判断即可. 【解答过程】当时,突函数在上单调递减, 当时,幂函数在上单调递增, 并且在直线的右侧,图象自下而上所对应的函数的幂指数依次增大 故与曲线相应的依次为. 故答案为:. 四、解答题 15.(24-25高一上·河南郑州·期中)已知幂函数在上单调递减. (1)求函数的解析式; (2)若,求的取值范围. 【解题思路】(1)根据函数是幂函数,单调性计算求参即可. (2)根据单调性求不等式. 【解答过程】(1)由幂函数在上单调递减, 可得,解得, 所以. (2)由函数图象关于轴对称,且在上单调递增, 则可化为,平方得, 化简得,解得, 所以的取值范围是. 16.(24-25高一上·全国·课后作业)比较下列各组数的大小: (1)和; (2)和; (3)和; (4),和. 【解题思路】根据幂函数的单调性比较大小. 【解答过程】(1)∵函数在上单调递减,又,∴. (2),函数在上单调递增, 又,∴,∴,即. (3),. 函数在上单调递减,又, ∴,即. (4)∵,,,∴. 17.(24-25高一上·陕西渭南·期中)已知幂函数在上单调递增,且其图象经过点. (1)求的解析式; (2)若,用定义法证明:函数在上单调递增. 【解题思路】(1)根据幂函数定义和单调性可得结果. (2)由(1)得,利用函数单调性定义可证明结论. 【解答过程】(1)由题意得,,解得, ∴的解析式为. (2)由函数图象经过点得,,解得, ∴. 对,且, , ∵,∴, ∴,即, ∴函数在上单调递增. 18.(24-25高一上·上海金山·期中)已知幂函数经过点. (1)求此幂函数的表达式和定义域; (2)已知点,点在此幂函数的图象上,且满足,求实数的取值范围. 【解题思路】(1)依题意可得,求出的值,即可求出函数解析式及定义域; (2)首先判断函数的单调性,即可得到,解得即可. 【解答过程】(1)幂函数经过点, ,即,解得, ; 因为,所以的定义域为. (2)由于函数在其定义域上单调递减, 又因为点,点在此幂函数的图象上,且满足, 可得,解得, 所以. 19.(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)已知幂函数的图象经过点. (1)求的解析式; (2)设函数. ①判断的奇偶性并证明; ②判断在区间上的单调性,并用定义加以证明. 【解题思路】(1)设幂函数,将点代入求解; (2)先得到,再利用奇偶性和单调性的定义判断. 【解答过程】(1)解:依题意,设幂函数, 则,解得, 所以. (2)①为奇函数,证明如下: 由(1)得,, 则其定义域为,关于原点对称, 又,所以函数为奇函数. ②在区间上单调递减,证明如下: 任取,且, 则, 因为,所以,,, 所以,即, 所以函数在区间上单调递减. 第 1 页 共 23 页 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第12讲 幂函数 【人教A版2019】 模块一 幂函数的概念 1.幂函数的概念 (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)幂函数的特征: ①xα的系数为1; ②xα的底数是自变量; ③xα的指数为常数. 只有同时满足这三个条件,才是幂函数. 2.幂函数的解析式 幂函数的形式是(∈R),其中只有一个参数,因此只需一个条件即可确定其解析式. 【题型1 对幂函数的概念的理解】 【例1】(24-25高一上·全国·课后作业)下列函数是幂函数的是(    ) A. B. C. D. 【变式1.1】(25-26高一上·全国·课后作业)在函数,,,中,幂函数的个数为(    ) A.0 B.1 C.2 D.3 【变式1.2】(24-25高一上·云南西双版纳·期中)下列结论正确的是(    ) A.幂函数的图象一定过原点 B.时,幂函数是增函数 C.幂函数的图象会出现在第四象限 D.既是二次函数,又是幂函数 【变式1.3】(24-25高一上·上海·随堂练习)下列函数是幂函数的是(  ) A. B. C. D. 【题型2 求幂函数的函数值、解析式】 【例2】(24-25高一上·新疆喀什·期末)已知函数是幂函数.则(   ) A. B.2 C. D.1 【变式2.1】(24-25高一上·河南·阶段练习)已知幂函数的图象经过点,则该函数的解析式为(    ) A. B. C. D. 【变式2.2】(24-25高一上·云南昆明·期中)已知幂函数的图象过点,则(   ) A. B. C. D. 【变式2.3】(24-25高一上·山西阳泉·期中)已知幂函数满足,求的值(   ) A.3 B. C.4 D. 【题型3 根据函数是幂函数求参数值】 【例3】(24-25高一上·吉林延边·期末)已知幂函数的图象不过原点,则实数的值为(   ) A. B. C. D.或 【变式3.1】(24-25高一上·吉林延边·期末)已知幂函数的图象不过原点,则实数的值为(   ) A. B. C. D.或 【变式3.2】(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知点在幂函数的图象上,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【变式3.3】(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数的图象过点,则实数(    ) A. B. C.或 D.或 模块二 幂函数的图象与性质 1.常见幂函数的图象与性质 幂函数 图象 定义域 R R R 值域 R R 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 非奇非偶函数 奇函数 单调性 在R上为增函数 ,增函数 ,减函数 在R上为增函数 在上为增函数 ,增函数 ,减函数 定点 (1,1) 温馨提示:幂函数在区间(0,+∞)上,当a>0时,y=xα是增函数;当α<0时,y=xα是减函数. 2.一般幂函数的图象与性质 (1)一般幂函数的图象: ①当α=1时,y=x的图象是一条直线. ②当α=0时,y==1(x≠0)的图象是一条不包括点(0,1)的直线. ③当α为其他值时,相应幂函数的图象如下表: (p、q互质) p,q都是奇数 p是偶数,q是奇数 p是奇数,q是偶数 (2)一般幂函数的性质: 通过分析幂函数的图象特征,可以得到幂函数的以下性质: ①所有的幂函数在(0,+)上都有定义,并且图象都过点(1,1). ②α>0时,幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+)上是增函数. ③α<0时,幂函数在区间(0,+)上是减函数.在第一象限内,当x从右边趋向原点时,图象在y轴右方 无限地逼近y轴正半轴,当x趋于+时,图象在x轴上方无限地逼近x轴正半轴. ④任何幂函数的图象与坐标轴仅相交于原点,或不相交,任何幂函数的图象都不过第四象限. ⑤任何两个幂函数的图象最多有三个公共点.除(1,1),(0,0),(-1,1),(-1,-1)外,其他任何一点都不是两个 幂函数的公共点. 3.比较幂值的大小 在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较,准确掌握各个幂函数的图象和性质是解题的关键. 4.对勾函数的图象与性质 参考幂函数的性质,探究函数的性质. (1)图象如图:与直线y=x,y轴无限接近. (2)函数的定义域为{x|x≠0}; (3)函数的值域为(-∞,-2]∪[2,+∞). (4)奇偶性:∵,∴函数为奇函数. (5)单调性:由函数的图象可知,函数在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在 (-1,0),(0,1)上单调递减. 【题型4 求幂函数的定义域、值域】 【例4】(24-25高一上·上海宝山·期中)幂函数的定义域是(    ) A. B. C. D. 【变式4.1】(24-25高三上·福建·阶段练习)已知是幂函数,则“是正偶数”是“的值域为”的(    ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【变式4.2】(24-25高一上·江苏南京·期中)已知幂函数的定义域为,且,则的值为(    ) A. B.0 C.1 D.2 【变式4.3】(24-25高一上·辽宁盘锦·阶段练习)下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是(   ) A.与 B.与 C.与 D.与 【题型5 幂函数的图象】 【例5】(24-25高一上·四川·期末)下列图象可能为幂函数图象的是(    ) A. B. C. D. 【变式5.1】(24-25高一上·湖北武汉·阶段练习)图中、、为三个幂函数在第一象限内的图象,则指数的值依次可以是(   ) A.,3, B.,3, C.,,3 D.,,3 【变式5.2】(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)函数的大致图象是(    ) A. B. C. D. 【变式5.3】(24-25高一上·北京·阶段练习)如图所示的曲线是幂函数在第一象限内的图象.已知a分别取,2四个值,则与曲线相应的a依次为(   ) A. B. C. D. 【题型6 由幂函数的图象与性质求参数】 【例6】(24-25高一上·浙江衢州·阶段练习)已知幂函数为奇函数,且在区间上单调递增,则等于(    ) A.1 B.2 C.1或3 D.3 【变式6.1】(24-25高一上·天津北辰·阶段练习)若函数为幂函数,且在区间上单调递增,则(    ) A. B.3 C.或3 D.2或 【变式6.2】(24-25高一上·四川成都·期中)幂函数的图象关于轴对称,且在上是减函数,则的值是(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 【变式6.3】(24-25高一上·上海·期中)已知幂函数是奇函数,且在上是增函数,则满足条件的不同有(   ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【题型7 比较幂值的大小】 【例7】(24-25高一上·天津·期中)已知,则a,b,c的大小关系为(   ) A. B. C. D. 【变式7.1】(24-25高一上·甘肃白银·阶段练习)设,,,则(    ) A. B. C. D. 【变式7.2】(24-25高一上·山东·期中)下列比较大小中正确的是(   ) A. B. C. D. 【变式7.3】(24-25高一上·全国·课后作业)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. 【题型8 利用幂函数的性质解不等式】 【例8】(24-25高一上·湖北·阶段练习)已知幂函数是定义域上的奇函数,则满足的实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【变式8.1】(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则满足的实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式8.2】(24-25高一上·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8.3】(24-25高一上·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. 一、单选题 1.(24-25高一上·重庆·期末)已知幂函数的图象过点,则(    ) A.2 B.8 C. D.16 2.(24-25高一上·重庆·阶段练习)幂函数,在上单调递减, 则(    ) A.2 B. C. D. 3.(24-25高一上·重庆·期中)已知函数是幂函数,且为奇函数,则实数(    ) A.或 B. C. D. 4.(24-25高一上·上海宝山·期中)幂函数的图象一定经过(    ) A.第一、三象限 B.第二、四象限 C.第一、三象限和原点 D.第二、四象限和原点 5.(24-25高一上·河北邢台·阶段练习)“幂函数在单调递减”是“”的(    ) A.既不充分也不必要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.充要条件 6.(24-25高一上·安徽安庆·阶段练习)已知,,,则a,b,c的大小关系是(   ) A. B. C. D. 7.(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)已知函数,则下列说法正确的是(   ) A.是偶函数 B.的图象恒在轴上方 C.的图象经过原点 D.是上的减函数 8.(24-25高一上·重庆·阶段练习)已知幂函数的图象经过点,若,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 二、多选题 9.(24-25高一上·河南郑州·阶段练习)下列函数中是幂函数的是(    ) A. B. C. D. 10.(24-25高一上·吉林长春·期末)幂函数,则下列结论正确的是(    ) A. B. C.函数是偶函数 D.函数的值域为 11.(24-25高一上·浙江金华·期末)已知,则下列说法正确的是(   ) A.当时,的值域为R B.当时, C.当时,是偶函数 D.当时,是奇函数 三、填空题 12.(24-25高一上·上海·期末)已知幂函数图象经过点,则= . 13.(24-25高一上·安徽宣城·阶段练习)已知幂函数在上是减函数,则的值为 . 14.(24-25高一上·上海奉贤·阶段练习)如图是幂函数的部分图像,已知分别取这四个值,则与曲线相应的依次为 . 四、解答题 15.(24-25高一上·河南郑州·期中)已知幂函数在上单调递减. (1)求函数的解析式; (2)若,求的取值范围. 16.(24-25高一上·全国·课后作业)比较下列各组数的大小: (1)和; (2)和; (3)和; (4),和. 17.(24-25高一上·陕西渭南·期中)已知幂函数在上单调递增,且其图象经过点. (1)求的解析式; (2)若,用定义法证明:函数在上单调递增. 18.(24-25高一上·上海金山·期中)已知幂函数经过点. (1)求此幂函数的表达式和定义域; (2)已知点,点在此幂函数的图象上,且满足,求实数的取值范围. 19.(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)已知幂函数的图象经过点. (1)求的解析式; (2)设函数. ①判断的奇偶性并证明; ②判断在区间上的单调性,并用定义加以证明. 第 1 页 共 23 页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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