内容正文:
专题13 幂函数
1、通过具体实例,了解幂函数的定义,会画,,,,五个幂函数的图象,理解它们的性质;
2、通过对幂函数的研究,体会研究一类函数的基本内容与方法.
知识点一:幂函数的概念
1、定义:一般地,函数叫做幂函数,其中是自变量,是常数.
2、幂函数的特征
①中前的系数为“1”
②中的底数是单个的自变量“”
③中是常数
知识点二:幂函数的图象与性质
1、五个幂函数的图象(记忆五个幂函数的图象)
当时,我们得到五个幂函数:
;;;;
2、五个幂函数的性质
定义域
值域
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶
奇函数
单调性
在上单调递增
在上单调递减
在单调递增
在上单调递增
在单调递增
在上单调递减
在上单调递减
定点
3、拓展:
①,当时,在单调递增;
②,当时,在单调递减.
对点集训一:求幂函数的值
典型例题
例题1.(24-25高一下·辽宁抚顺·开学考试)若函数是幂函数,且,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
例题2.(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
精练
1.(24-25高一上·云南楚雄·期末)已知幂函数满足,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
2.(24-25高一下·安徽马鞍山·开学考试)已知幂函数的图象过点,则 .
3.(24-25高一上·广西柳州·期末)点在幂函数的图象上,则 .
对点集训二:求幂函数的解析式
典型例题
例题1.(24-25高一上·广西百色·期末)已知幂函数的图象过点,则该函数的解析式为( )
A. B. C. D.
例题2.(24-25高三上·江苏常州·期末)已知幂函数满足以下两个条件:①是奇函数,②在上单调递减.请写出符合要求的的一个解析式 .
精练
1.(24-25高一上·安徽·期中)已知幂函数的图象过点,则其解析式 .
2.(24-25高一上·青海西宁·期中)已知幂函数,且为偶函数,则的解析式 .
3.(24-25高一上·浙江温州·期中)已知幂函数的图像经过第二象限,且在区间上单调递减,则一个符合要求的 .
对点集训三:幂函数的图象问题
典型例题
例题1.(24-25高一上·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.
例题2.(24-25高一上·辽宁·期末)如图,①②③④对应四个幂函数的图象,则①对应的幂函数可以是( )
A. B. C. D.
精练
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
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.
3.(24-25高一上·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.
对点集训四:幂函数图象过定点问题
典型例题
例题1.(多选)(2025高三·全国·专题练习)以下关于幂函数图像的说法,正确的有( )
A.的图像一定过原点 B.的图像一定过点
C.的图像可能经过第三象限 D.的图像可能经过第四象限
例题2.(23-24高一上·四川凉山·期末)函数的图象恒过点 .
精练
1.(23-24高一上·海南·阶段练习)下列幂函数中,其图象关于y轴对称且过点、的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·上海·期中)函数(是有理数)的图象过一定点,则的坐标为 .
3.(24-25高三上·黑龙江伊春·开学考试)已知为幂函数,为常数,且,则函数的图象经过的定点坐标为( )
A. B. C. D.
对点集训五:幂函数的单调性及其应用
典型例题
例题1.(24-25高一上·湖北·期末)已知幂函数的图象过点,若,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
例题2.(24-25高一下·广东·阶段练习)已知幂函数在定义域内单调递增,则 .
精练
1.(23-24高一上·云南昭通·期中)使幂函数为偶函数,且在上是减函数的值为( )
A. B. C. D.2
2.(24-25高一上·江苏无锡·期末)已知幂函数()的图象关于原点对称,且在上单调递减,若,则实数a的取值范围是 .
3.(24-25高一上·甘肃平凉·期末)已知幂函数的图象经过点,则不等式的解集为 .
对点集训六:幂函数的奇偶性
典型例题
例题1.(24-25高一上·浙江·期中)已知幂函数为偶函数,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.或1
例题2.(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
精练
1.(24-25高一上·山东淄博·期中)下列函数中,既是偶函数,又在上单调递减的函数是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·新疆·期中)已知函数,则“”是“是奇函数”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
3.(24-25高一上·河北秦皇岛·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的值;
(2)若函数在区间上单调,求实数的取值范围.
一、单选题
1.(24-25高一上·上海长宁·期末)如图是4个幂函数在第一象限内的图像,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三下·上海·阶段练习)幂函数在上是严格增函数,且经过,则a的值可能是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·辽宁沈阳·阶段练习)幂函数在上为减函数,则实数的值为( )
A.2或 B.0 C.1 D.2
4.(24-25高一下·北京·开学考试)下列函数中,是奇函数且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·贵州遵义·阶段练习)已知函数,且,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一下·河南郑州·开学考试)已知,若幂函数的图象关于轴对称,且与轴及轴均无交点,则的值为 .
7.(2025高三·全国·专题练习)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( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一上·云南昭通·期中)已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高一下·江西南昌·阶段练习)下列函数中,既是偶函数又在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25高三下·湖南长沙·开学考试)下列函数在区间上单调递增且图象关于轴对称的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
11.(24-25高一上·安徽合肥·期末)若幂函数,且在上是增函数,则实数 .
12.(2025·江西·一模)已知幂函数在上单调递增,若正数、满足,则的最小值为 .
四、解答题
13.(24-25高一上·河南许昌·期末)已知函数为幂函数,且在上单调递增.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数a的取值范围.
14.(24-25高一上·陕西西安·期末)已知幂函数在区间上单调递增.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
15.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)已知幂函数在区间上单调递增,定义域为的奇函数满足时,.
(1)求的解析式;
(2)若对于任意实数,都有恒成立,求实数的取值范围.
1.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)幂函数过点,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·辽宁葫芦岛·期末)已知函数是幂函数,对任意的且,满足,若,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0 C.等于0 D.无法判断
3.(23-24高一上·江苏南通·期末)若闭区间满足:①函数在上单调;②函数在上的值域为,,则称区间为函数的次方膨胀区间. 函数的2次方膨胀区间为 ;若函数存在4次方膨胀区间,则的取值范围是 .
4.(24-25高一上·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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专题13 幂函数
1、通过具体实例,了解幂函数的定义,会画,,,,五个幂函数的图象,理解它们的性质;
2、通过对幂函数的研究,体会研究一类函数的基本内容与方法.
知识点一:幂函数的概念
1、定义:一般地,函数叫做幂函数,其中是自变量,是常数.
2、幂函数的特征
①中前的系数为“1”
②中的底数是单个的自变量“”
③中是常数
知识点二:幂函数的图象与性质
1、五个幂函数的图象(记忆五个幂函数的图象)
当时,我们得到五个幂函数:
;;;;
2、五个幂函数的性质
定义域
值域
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶
奇函数
单调性
在上单调递增
在上单调递减
在单调递增
在上单调递增
在单调递增
在上单调递减
在上单调递减
定点
3、拓展:
①,当时,在单调递增;
②,当时,在单调递减.
对点集训一:求幂函数的值
典型例题
例题1.(24-25高一下·辽宁抚顺·开学考试)若函数是幂函数,且,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【知识点】求幂函数的值、求幂函数的解析式
【分析】设出幂函数解析式,根据条件得到方程,求出,代入求值.
【详解】设,由得,解得,所以,
所以.
故选:C
例题2.(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
【答案】A
【知识点】求幂函数的解析式、求幂函数的值
【分析】由点求得函数解析式即可求解;
【详解】设,
则,解得:,
所以,
故选:A
精练
1.(24-25高一上·云南楚雄·期末)已知幂函数满足,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】B
【知识点】求幂函数的值、求幂函数的解析式
【分析】将代入幂函数的解析式中可求得的值,进而可求解.
【详解】因为幂函数满足,
所以,所以,
则,从而.
故选:B.
2.(24-25高一下·安徽马鞍山·开学考试)已知幂函数的图象过点,则 .
【答案】
【知识点】求幂函数的值、求幂函数的解析式
【分析】利用幂函数过点计算求参,再计算求出函数值.
【详解】幂函数的图象过点,
,解得,
,则
故答案为:
3.(24-25高一上·广西柳州·期末)点在幂函数的图象上,则 .
【答案】
【知识点】求幂函数的解析式、求幂函数的值
【分析】由幂函数所过的点求函数解析式,再求的值.
【详解】令,则,故,
所以,则.
故答案为:
对点集训二:求幂函数的解析式
典型例题
例题1.(24-25高一上·广西百色·期末)已知幂函数的图象过点,则该函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求幂函数的解析式
【分析】设幂函数,代入点运算求解即可.
【详解】设幂函数,
代入点,可得,则,
所以该函数的解析式为.
故选:C.
例题2.(24-25高三上·江苏常州·期末)已知幂函数满足以下两个条件:①是奇函数,②在上单调递减.请写出符合要求的的一个解析式 .
【答案】(答案不唯一)
【知识点】判断五种常见幂函数的奇偶性、判断一般幂函数的单调性、求幂函数的解析式
【分析】根据幂函数的奇偶性、第一象限的单调性写出一个满足要求的幂函数.
【详解】对于幂函数在上单调递减,则,
函数为奇函数,取,即满足要求.
故答案为:(答案不唯一)
精练
1.(24-25高一上·安徽·期中)已知幂函数的图象过点,则其解析式 .
【答案】
【知识点】求幂函数的解析式
【分析】设的解析式,代入点坐标计算即可.
【详解】设,则,解得.
故答案为:.
2.(24-25高一上·青海西宁·期中)已知幂函数,且为偶函数,则的解析式 .
【答案】
【知识点】由奇偶性求参数、根据函数是幂函数求参数值、求幂函数的解析式
【分析】根据幂函数的定义求出的值,再根据偶函数的定义写出的解析式.
【详解】因为幂函数,,
∴,解得或;
又为偶函数,
当时,,不合题意,舍去;
当时,,满足题意,
∴.
故答案为:.
3.(24-25高一上·浙江温州·期中)已知幂函数的图像经过第二象限,且在区间上单调递减,则一个符合要求的 .
【答案】(答案不唯一,符合题意即可)
【知识点】求幂函数的解析式、求幂函数的定义域、判断一般幂函数的单调性
【分析】举例,根据幂函数的性质分析判断即可.
【详解】例如,可知的定义域为,且,
所以幂函数的图像经过第二象限,且在区间上单调递减,符合题意.
故答案为:(答案不唯一,符合题意即可).
对点集训三:幂函数的图象问题
典型例题
例题1.(24-25高一上·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
【知识点】根据函数图象选择解析式、幂函数图象的判断及应用
【分析】对每个选项中的函数一一判断其性质,结合特殊值,即可判断是否符合题意,即得答案.
【详解】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
例题2.(24-25高一上·辽宁·期末)如图,①②③④对应四个幂函数的图象,则①对应的幂函数可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】幂函数图象的判断及应用、由幂函数的单调性求参数
【分析】结合图象及幂函数的性质判断即可.
【详解】由图可知,①对应的幂函数:函数的定义域为,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,排除选项AD;
又的定义域为R,的定义域为,
故符合题意.
故选:C
精练
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
【答案】D
【知识点】幂函数图象的判断及应用
【分析】结合图象及幂函数的性质判断即可.
【详解】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.
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.
【答案】B
【知识点】函数图像的识别、幂函数图象的判断及应用
【分析】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.
【详解】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
3.(24-25高一上·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.
【答案】(1),图象见解析
(2)在上单调递减,证明见解析
【知识点】幂函数图象的判断及应用、画出具体函数图象、求幂函数的解析式、定义法判断或证明函数的单调性
【分析】(1)设,代入,求出,得到解析式,并画出图象;
(2)定义法判断函数单调性步骤,取点,作差,变形判号,下结论.
【详解】(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.
对点集训四:幂函数图象过定点问题
典型例题
例题1.(多选)(2025高三·全国·专题练习)以下关于幂函数图像的说法,正确的有( )
A.的图像一定过原点 B.的图像一定过点
C.的图像可能经过第三象限 D.的图像可能经过第四象限
【答案】BC
【知识点】幂函数图象的判断及应用、幂函数图象过定点问题
【分析】根据幂函数的定义域,定点,图象等分别判断各个选项即可.
【详解】函数不过原点,A选项错误;
而,所有幂函数的图像一定过点,B选项正确;
函数为奇函数,图像经过一、三象限,C选项正确;
当时,,的图像不可能在第四象限,D选项错误.
故选:BC.
例题2.(23-24高一上·四川凉山·期末)函数的图象恒过点 .
【答案】
【知识点】幂函数图象过定点问题
【分析】根据幂函数的图象过定点求解.
【详解】令,
此时,无论取何值,都有.
所以函数图象恒过点.
故答案为:
精练
1.(23-24高一上·海南·阶段练习)下列幂函数中,其图象关于y轴对称且过点、的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】判断五种常见幂函数的奇偶性、幂函数图象过定点问题
【分析】由各幂函数的性质判断各项是否符合要求即可.
【详解】A项,函数图象在第一象限,故不关于轴对称,故不符合;
B项,函数图象关于原点对称,且过,符合;
C项,指数小于0,故其图象不过点,故不符合;
D项,函数图象关于原点对称,故不符合;
故选:B
2.(24-25高一上·上海·期中)函数(是有理数)的图象过一定点,则的坐标为 .
【答案】
【知识点】幂函数图象过定点问题
【分析】根据幂函数恒过定点求解.
【详解】由幂函数的性质可知,恒过定点,
故答案为:
3.(24-25高三上·黑龙江伊春·开学考试)已知为幂函数,为常数,且,则函数的图象经过的定点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】幂函数图象过定点问题
【分析】结合幂函数的性质计算即可得.
【详解】因为幂函数的图象过定点,即有,
所以,
即的图象经过定点.
故选:B.
对点集训五:幂函数的单调性及其应用
典型例题
例题1.(24-25高一上·湖北·期末)已知幂函数的图象过点,若,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】求幂函数的解析式、由幂函数的单调性解不等式
【分析】根据幂函数的概念求得解析式,再利用幂函数的单调性的性质解不等式即可.
【详解】设,
因为幂函数的图象过点,
所以,即,所以,
于是不等式可转化为,即,
所以,即或,
故选:D
例题2.(24-25高一下·广东·阶段练习)已知幂函数在定义域内单调递增,则 .
【答案】/
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、由幂函数的单调性求参数
【分析】利用幂函数的性质建立方程求解参数,再结合幂函数的单调性取舍即可.
【详解】因为幂函数在定义域内单调递增,
所以,解得或,
当时,,由幂函数性质得在定义域内单调递减,不符合题意,
当时,,由幂函数性质得在定义域内单调递增,符合题意.
故答案为:
精练
1.(23-24高一上·云南昭通·期中)使幂函数为偶函数,且在上是减函数的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【知识点】幂函数的奇偶性的应用、由幂函数的单调性求参数
【分析】由幂函数单调性,奇偶性可得答案.
【详解】因为偶函数,则不能为,,可以为,.
又在上是减函数,则.
故选:C
2.(24-25高一上·江苏无锡·期末)已知幂函数()的图象关于原点对称,且在上单调递减,若,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由幂函数的单调性解不等式、由幂函数的单调性求参数
【分析】先根据幂函数的性质求出的值,再根据幂函数的单调性解不等式即可.
【详解】因为幂函数()的图象关于原点对称,且在上单调递减,
所以且为奇数,
又,所以,
则,即为,
因为函数的定义域为且为减函数,
所以,解得,
所以实数a的取值范围是.
故答案为:.
3.(24-25高一上·甘肃平凉·期末)已知幂函数的图象经过点,则不等式的解集为 .
【答案】
【知识点】求幂函数的解析式、由幂函数的单调性解不等式
【分析】先根据幂函数过点求出函数,再结合函数的单调性列出不等式计算求解.
【详解】设幂函数,由题意得,解得,故,
所以,则,即为.
令,解得.
根据在上为单调递增函数,
则有,解得或,故所求解集为,
故答案为:.
对点集训六:幂函数的奇偶性
典型例题
例题1.(24-25高一上·浙江·期中)已知幂函数为偶函数,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.或1
【答案】C
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、幂函数的奇偶性的应用
【分析】由幂函数的定义:系数为1,再结合偶函数求参数的值.
【详解】由题意,,即,解得或,
当时,是偶函数,满足题意,
当时,,,没有奇偶性,不合题意,
所以.
故选:C.
例题2.(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、幂函数的奇偶性的应用、由幂函数的单调性解不等式
【分析】(1)根据幂函数的定义可解得参数的值,再根据函数为偶函数即可求解;
(2)结合幂函数的单调性及奇偶性、定义域求解.
【详解】(1)∵函数为幂函数, ,即,解得或.
当时,,满足,此时为偶函数,符合题意;
当时,,不满足,此时不是偶函数,不符合题意.
综上可得,.
(2)由(1)得,所以在上单调递减,在上单调递增且为偶函数,
因为,
所以,
解得或或.
故实数的取值范围为.
精练
1.(24-25高一上·山东淄博·期中)下列函数中,既是偶函数,又在上单调递减的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】判断一般幂函数的单调性、幂函数的奇偶性的应用
【分析】根据幂函数的单调性和奇偶性一一分析即可.
【详解】根据幂函数奇偶性知和为奇函数,故BD错误;
对C,,当时,,此时单调递增,故C错误;
对A,根据幂函数的性质知其为偶函数且在上单调递减,故A正确.
故选:A.
2.(24-25高一上·新疆·期中)已知函数,则“”是“是奇函数”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
【答案】A
【知识点】判断命题的充分不必要条件、幂函数的奇偶性的应用
【分析】根据幂函数奇偶性分别验证充分性和必要性即可.
【详解】当时,,是奇函数,充分性成立;
若是奇函数,则需,或,
当时,是奇函数,
当时,是奇函数,或,必要性不成立;
“”是“是奇函数”的充分不必要条件.
故选:A.
3.(24-25高一上·河北秦皇岛·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的值;
(2)若函数在区间上单调,求实数的取值范围.
【答案】(1)2;
(2)
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、已知二次函数单调区间求参数值或范围、幂函数的奇偶性的应用
【分析】(1)根据幂函数的定义可得或,再根据奇偶性可得;
(2)利用二次函数单调性列不等式,可得解.
【详解】(1)由幂函数的定义,有,解得或,
①当时,,函数为奇函数,不合题意;
②当时,,函数为偶函数,满足题意;
由上知,实数的值为2.
(2)由(1)知,,有,
又由函数的对称轴方程为.
若函数在区间上单调,有或.
可得或.
故实数的取值范围为.
一、单选题
1.(24-25高一上·上海长宁·期末)如图是4个幂函数在第一象限内的图像,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】由指数函数的单调性解不等式、幂函数的单调性的其他应用
【分析】根已知幂函数图象在或时图象上下关系,结合构造函数,利用指数函数的单调性做出判断.
【详解】由已知图象可知当时,,
当时,,
而函数在底数时为的单调增函数,
在底数满足时为的单调减函数,
.
故选:A
2.(24-25高三下·上海·阶段练习)幂函数在上是严格增函数,且经过,则a的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求幂函数的解析式、判断一般幂函数的单调性
【分析】根据幂函数的单调性可排除A;根据幂函数过点,可排除B和 D.
【详解】因为幂函数在上是严格增函数,所以,故A错误.
对于B,若,则,当时,,不经过,故B错误.
对于C ,若,则,当时,,经过,故C正确.
对于D,若,则,定义域为,不符合题意,故D错误.
故答案为:C.
3.(24-25高一上·辽宁沈阳·阶段练习)幂函数在上为减函数,则实数的值为( )
A.2或 B.0 C.1 D.2
【答案】D
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、由幂函数的单调性求参数
【分析】根据幂函数的单调性与定义,建立方程与不等式,可得答案.
【详解】由题意可得且,整理可得且,
解得.
故选:D.
4.(24-25高一下·北京·开学考试)下列函数中,是奇函数且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、根据解析式直接判断函数的单调性、判断一般幂函数的单调性、判断五种常见幂函数的奇偶性
【分析】利用基本初等函数的奇偶性与单调性逐项判断即可.
【详解】对于A选项,函数的定义域为,,故为偶函数,不满足条件;
对于B选项,函数为偶函数,不满足条件;
对于C选项,函数为奇函数,且该函数在区间上为减函数,不满足条件;
对于D选项,函数的定义域为,,
则函数为奇函数,且该函数在上为增函数,满足条件.
故选:D.
5.(24-25高一下·贵州遵义·阶段练习)已知函数,且,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、判断一般幂函数的单调性、解不含参数的一元二次不等式、根据函数的单调性解不等式
【分析】确定函数的奇偶性和单调性,再利用性质求解不等式.
【详解】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
6.(24-25高一下·河南郑州·开学考试)已知,若幂函数的图象关于轴对称,且与轴及轴均无交点,则的值为 .
【答案】或1或3
【知识点】根据函数是幂函数求参数值
【分析】由题意,需使,求出k的范围,再根据,结合题意逐一验证即得.
【详解】由题意,令,解得,因为,所以;
当时,,幂函数为,此时,
所以其图象关于y轴成轴对称,且与x轴及y轴均无交点,满足题意;
当时,,幂函数为,图象关于原点成中心对称,
且与x轴及y轴均无交点,不满足题意;
当时,,幂函数为,图象关于y轴成轴对称,
且与x轴及y轴均无交点,满足题意;
当时,,幂函数为,图象关于原点成中心对称,
且与x轴及y轴均无交点,不满足题意;
当时,,幂函数为,此时,
所以其图象关于y轴成轴对称,且与x轴及y轴均无交点,满足题意;
综上,k的值为或1或3.
故答案为:或1或3.
7.(2025高三·全国·专题练习)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( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】根据函数的单调性求参数值、根据函数是幂函数求参数值
【分析】由幂函数的定义和奇偶性确定的值,求得,利用二次函数的单调性即可确定参数a的取值范围.
【详解】因幂函数是上的偶函数,
则,解得或,
当时,,该函数是定义域为的奇函数,不合题意;
当时,,该函数是定义域为的偶函数,符合题意.
故,则,其对称轴方程为,
因为在区间上单调递减,则,解得.
故选:C.
8.(24-25高一上·云南昭通·期中)已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】根据函数的单调性求参数值、根据函数是幂函数求参数值、判断五种常见幂函数的奇偶性
【分析】根据幂函数的性质得到,则,其对称轴方程为,根据单调性得到不等式,求出答案.
【详解】因为幂函数是上的偶函数,
则,解得或,
当时,,该函数是奇函数,不合乎题意;
当时,,该函数是定义域为的偶函数,合乎题意,所以,
则,其对称轴方程为,
因为在区间上单调递减,则.
故选:A.
二、多选题
9.(24-25高一下·江西南昌·阶段练习)下列函数中,既是偶函数又在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、判断一般幂函数的单调性、根据解析式直接判断函数的单调性
【分析】利用偶函数的定义结合二次函数与幂函数的性质判断A,C,利用一次函数的性质判断B,利用对勾函数的性质判断D即可.
【详解】对于A,令,而定义域为,
则,得到,即是偶函数,
由二次函数性质得在区间上单调递增,故A正确,
对于B,当时,,
由一次函数性质得在区间上单调递减,故B错误,
对于C,令,而定义域为,
则,得到是偶函数,
当时,,
由幂函数性质得在区间上单调递增,故C正确,
对于D,由对勾函数性质得在上单调递减,故D错误.
故选:AC
10.(24-25高三下·湖南长沙·开学考试)下列函数在区间上单调递增且图象关于轴对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、根据解析式直接判断函数的单调性
【分析】根据基本函数的单调性以及奇偶性的定义,即可结合选项逐一求解.
【详解】的定义域为,在区间上单调递增,但,
即不是偶函数,其图象不关于轴对称,A错误;
的定义域为,在区间上单调递增,
且,∴是偶函数,其图象关于轴对称,即B正确;
的定义域为,在区间上单调递减,C错误;
的定义域为,在区间上单调递增,且,
∴是偶函数,其图象关于轴对称,即D正确.
故选:BD.
三、填空题
11.(24-25高一上·安徽合肥·期末)若幂函数,且在上是增函数,则实数 .
【答案】2
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、由幂函数的单调性求参数
【分析】根据幂函数的定义求出m的值,判断在上是增函数即可.
【详解】若幂函数在区间上是增函数,
则由解得:或,
时,,是增函数,
时,,在上是减函数(不合题意,舍去),
故答案为:2.
12.(2025·江西·一模)已知幂函数在上单调递增,若正数、满足,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】根据函数是幂函数求参数值、基本不等式“1”的妙用求最值、由幂函数的单调性求参数
【分析】由幂函数的定义与单调性可得出关于实数的等式或不等式,解出,可得出,将代数式与代数式相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为幂函数在上单调递增,
则,解得,
正数、满足,则
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,的最小值为.
故答案为:.
四、解答题
13.(24-25高一上·河南许昌·期末)已知函数为幂函数,且在上单调递增.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求幂函数的解析式、根据函数的单调性解不等式、根据函数是幂函数求参数值、由函数奇偶性解不等式
【分析】(1)根据幂函数的定义和单调性,可得不等式组,解之可得,即得函数解析式;
(2)利用函数的奇偶性和单调性将抽象不等式化成一元二次不等式,解之即得.
【详解】(1)因函数为幂函数,且在上单调递增,
则解得,故;
(2)因为函数为奇函数且在R上单调递增,
所以不等式可化为
所以,即
解得或,
故实数a的取值范围为.
14.(24-25高一上·陕西西安·期末)已知幂函数在区间上单调递增.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求幂函数的解析式、根据函数的单调性解不等式
【分析】(1)根据幂函数的定义和性质来求得的值,从而求得的解析式.
(2)根据函数的单调性化简不等式,从而求得的取值范围.
【详解】(1)是幂函数,
,解得或,
又幂函数在区间上单调递增,
,即.
(2))易知在上单调递增,
又,
,即,
解得,
实数的取值范围为.
15.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)已知幂函数在区间上单调递增,定义域为的奇函数满足时,.
(1)求的解析式;
(2)若对于任意实数,都有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】由奇偶性求函数解析式、一元二次不等式在实数集上恒成立问题、求幂函数的解析式、由幂函数的单调性求参数
【分析】(1)利用幂函数的定义和单调性确定的值,即得,再由函数的奇偶性求得的解析式即可;
(2)由题设不等式,根据函数奇偶性和单调性,将其转化为,利用二次函数的最值即得参数的范围.
【详解】(1)因是幂函数,故,解得或,
当时,,在区间上是减函数,故舍去;
当时,,在区间上是增函数,符合题意,故.
又时,,因是定义域为的奇函数,故,
当时,,.
故;
(2)由,可得,
因是定义域为的奇函数,则,
由时,,可知在上单调递增,
当时,,
结合,为奇函数,
得是上的增函数,故,即,
因,,则,故得,
即实数的取值范围为.
1.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)幂函数过点,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求幂函数的解析式、根据函数的单调性解不等式、由函数奇偶性解不等式
【分析】设,代入点解出,再由单调性和偶函数的性质解不等式即可.
【详解】设,
由题意可得,解得,
所以在上单调递增,且,为偶函数,
所以,
解得,所以不等式的解集为.
故选:C
2.(24-25高一上·辽宁葫芦岛·期末)已知函数是幂函数,对任意的且,满足,若,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0 C.等于0 D.无法判断
【答案】B
【知识点】函数奇偶性的应用、根据函数是幂函数求参数值、由幂函数的单调性求参数、由幂函数的单调性比较大小
【分析】根据幂函数的定义和单调性求的值,分析函数的奇偶性,根据为奇函数可得结果.
【详解】∵函数是幂函数,∴,解得或,
∵对任意的且,满足,
∴在上为增函数,故,即,
∵,∴为上单调递增的奇函数,
∵,∴,
∴,故.
故选:B.
3.(23-24高一上·江苏南通·期末)若闭区间满足:①函数在上单调;②函数在上的值域为,,则称区间为函数的次方膨胀区间. 函数的2次方膨胀区间为 ;若函数存在4次方膨胀区间,则的取值范围是 .
【答案】 且,
【知识点】利用函数单调性求最值或值域、求二次函数的值域或最值、判断一般幂函数的单调性、函数新定义
【分析】根据的单调性,结合2次方膨胀区间的定义即可列方程求解空1,根据二次函数的单调性,分类讨论,结合4次方膨胀区间的定义,由二次方程根的分布即可求解空2.
【详解】设函数的2次方膨胀区间为,
由于函数为上的单调递增函数,
所以且,由于,解得,
故的2次方膨胀区间为,
由于为开口向上的二次函数,且对称轴为,
设存在4次方膨胀区为,
若,则为上的单调递减函数,
所以且,
相减可得,这与矛盾,故不符合题意舍去,
若,则为上的单调递增函数,
所以且,
因此是方程的两个不相等非负实数根,
令,则有两个不相等非负实数根,
记,
所以,解得且,
故答案为:,且,
【点睛】思路点睛:主要是利用函数满足的两个条件①和②,利用条件①,根据函数的单调性即可求解函数的值域,根据条件②列出满足的方程,结合二次方程根的分布,即可找到求解途径.
4.(24-25高一上·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.
【答案】(1)证明见解析
(2)1.
(3),.
【知识点】求二次函数的值域或最值、根据二次函数的最值或值域求参数、函数新定义
【分析】(1)根据闭区间同域函数定义判断证明;
(2)根据闭区间同域函数定义求解;
(3)根据题意可得,分时、讨论,结合闭区间同域函数定义,的单调性判断可得答案.
【详解】(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,,.
【点睛】关键点点睛:本题第三问解题的关键是由,分时、讨论,结合闭区间同域函数定义求解.
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