内容正文:
2025年暑假新高一数学常考题型归纳
【3.3幂函数】
总览
题型梳理
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:由幂函数的解析式求参数】
【知识点分析】
由幂函数的解析式求解参数
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.对于幂函数,我们只研究a=1,2,3,,﹣1时的图像与性质.
【解题方法点拨】
﹣分析幂函数的解析式,代入已知条件,求解参数值.
﹣验证求解结果的正确性,结合实际问题分析幂函数及其应用.
【命题方向】
题目包括通过幂函数的解析式求解参数,结合实际问题分析幂函数及其应用.
若函数是幂函数且为奇函数,则m的值为_____.
解:∵函数是幂函数且为奇函数,
∴m2﹣6m+9=1,且m2﹣3m+1为奇数,
求得m=4或m=2,
故答案为:4或2.
例题精选
【例题1】若函数是幂函数,则实数的值是( )
A.1或 B. C.2 D.或2
【例题2】“”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
【例题3】已知幂函数的图象经过点,则 .
相似练习
【相似题1】已知幂函数的图象经过点,则 .
【相似题2】已知幂函数的图象过点,则 .
【相似题3】已知幂函数,则 .
【题型2:幂函数型复合函数的定义域】
【知识点分析】
幂函数型复合函数的定义域
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.对于幂函数,我们只研究a=1,2,3,,﹣1时的图像与性质.
幂函数的定义域是指自变量x取值的范围,对于幂函数y=xa,定义域与指数a的取值有关.
幂函数型复合函数的定义域是指自变量取值的范围,涉及复合函数的内外层函数.
【解题方法点拨】
﹣当a为正整数时,定义域为全体实数,即x∈(﹣∞,+∞).
﹣当a为负整数时,定义域为x≠0的全体实数,即x∈(﹣∞,0)∪(0,+∞).
﹣当a为分数时,若分母为偶数,则定义域为x≥0;若分母为奇数,则定义域为x∈(﹣∞,+∞).
﹣分析内层函数的定义域,确保内层函数有意义.
﹣分析外层幂函数的定义域,确保整个复合函数有意义.
﹣结合内外层函数的定义域,确定复合函数的定义域.
例题精选
【例题1】若幂函数的图象过点,则的定义域是( )
A. B. C. D.
【例题2】幂函数图象过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【例题3】函数的定义域是( )
A. B. C. D.
相似练习
【相似题1】请写出一个幂函数满足以下两个条件:①定义域为;②为减函数,则 .
【相似题2】已知幂函数的定义域是,则 .
【相似题3】已知幂函数的图象过点,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【题型3:幂函数型复合函数的值域】
【知识点分析】
幂函数型复合函数的值域
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.对于幂函数,我们只研究a=1,2,3,,﹣1时的图像与性质.
幂函数的值域是指函数输出值的范围,幂函数的值域与指数a有关.
幂函数型复合函数的值域是指函数输出值的范围,涉及复合函数的内外层函数.
【解题方法点拨】
﹣当n为正整数时,值域为全体实数y∈(﹣∞,+∞).
﹣当n为负整数时,值域为正实数y∈(0,+∞).
﹣当n为正分数时,若分母为偶数,值域为非负实数y∈[0,+∞);若分母为奇数,值域为全体实数.
﹣确定内层函数的值域.
﹣将内层函数的值域代入外层幂函数,分析外层函数的值域.
﹣结合内外层函数的值域,确定复合函数的值域.
例题精选
【例题1】若函数的值域为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例题2】已知幂函数的图像过点,则该幂函数的值域是 .
【例题3】已知函数 其中 .那么 的零点是 ;若 的值域是 ,则c的取值范围是 .
相似练习
【相似题1】已知,则使函数的值域为R,且为奇函数的所有α的值为 .
【相似题2】已知函数,若函数的值域为,则实数的取值范围为 .
【相似题3】已知函数,且.
(1)求的解析式;
(2)求函数在上的值域.
【题型4:幂函数图象特征与幂指数的关系】
【知识点分析】
幂函数的图象
【知识点的认识】
幂函数图象特征与幂指数的关系
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.对于幂函数,我们只研究a=1,2,3,,﹣1时的图像与性质.
幂函数的图象特征与其幂指数a密切相关,不同幂指数的幂函数图象有不同的形态.
【解题方法点拨】
﹣当a为正整数时,图象在第一、三象限呈对称分布.
﹣当a为负整数时,图象在第二、四象限呈对称分布,且x越大,y越小.
﹣当a为正分数时,图象在第一象限,开口向右上方.
﹣当a为负分数时,图象在第一、二象限,开口向左下方.
例题精选
【例题1】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
【例题2】若幂函数与在第一象限内的图象如图所示,则与的取值情况为( )
A. B.
C. D.
【例题3】若直线与幂函数的图象依次交于不同的三点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.以上说法都不正确
相似练习
【相似题1】若直线与幂函数,,的图象从左到右依次交于不同的三点,,,则( )
A. B. C. D.
【相似题2】函数的大致图象为( ).
A. B. C. D.
【相似题3】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.
【题型5:由幂函数的单调性求解参数】
【知识点分析】
由幂函数的单调性求解参数
【知识点的认识】
通过已知幂函数的单调性,反向求解函数的参数值,要求学生理解单调性与参数的关系.
五个常用幂函数的图象和性质
(1)y=x; (2)y=x2; (3)y=x3; (4)y; (5)y=x﹣1
y=x
y=x2
y=x3
y
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
x∈[0,+∞)时,增
x∈(﹣∞,0]时,减
增
增
x∈(0,+∞)时,减
x∈(﹣∞,0)时,减
公共点
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)
例题精选
【例题1】下列函数中,既是奇函数又在单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【例题2】已知函数,则不等式的解集是 .
【例题3】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 .
相似练习
【相似题1】已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,求满足的的取值范围.
【相似题2】已知函数是偶函数,则 ,函数的单调递增区间为 .
【相似题3】函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【题型6:求解幂函数的奇偶性】
【知识点分析】
求解幂函数的奇偶性
【知识点的认识】
幂函数的奇偶性反映了函数的对称性,幂函数的奇偶性与指数a有关.
五个常用幂函数的图象和性质
(1)y=x; (2)y=x2; (3)y=x3; (4)y; (5)y=x﹣1
y=x
y=x2
y=x3
y
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
x∈[0,+∞)时,增
x∈(﹣∞,0]时,减
增
增
x∈(0,+∞)时,减
x∈(﹣∞,0)时,减
公共点
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)
﹣
【解题方法点拨】
﹣若f(﹣x)=f(x),则幂函数为偶函数,幂指数n为偶数.
﹣若f(﹣x)=﹣f(x),则幂函数为奇函数,幂指数n为奇数.
﹣分析函数的解析式,确定其奇偶性.
例题精选
【例题1】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.
【例题2】已知幂函数的定义域为,其图象关于原点对称,且在上单调递增,则的值可以是 .(写出一个即可)
【例题3】已知函数是幂函数,且是奇函数,则 .
相似练习
【相似题1】写出同时满足下列条件的一个函数的解析式 .
①为幂函数;
②为偶函数;
③在区间上单调递减.
【相似题2】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 .
【相似题3】已知幂函数是偶函数.
(1)求的解析式;
(2)设是定义在上的奇函数,当时,,求函数的解析式.
【课后强化练习】
一、单选题
1.已知幂函数的图像经过点,则( )
A.的定义域为 B.为奇函数
C.为减函数 D.的值域为
2.“”是“为幂函数”的( )条件.
A.充要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充分不必要
3.(24-25高一下·广东湛江·阶段练习)已知幂函数在定义域内单调递增,则( )
A. B. C. D.2
4.(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.
5.(24-25高一下·湖北·阶段练习)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
6.(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
7.(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.
三、填空题
8.(24-25高一上·湖南永州·阶段练习)已知幂函数的图象关于y轴对称,且在上是减函数.m的值为
9.(24-25高一下·湖北·阶段练习)已知幂函数是偶函数,则不等式的解集为 .
10.(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)已知幂函数的图像关于轴对称,且在上是减函数,实数a满足,则a的取值范围是 .
11.(24-25高一上·江苏泰州·阶段练习)已知幂函数的图象过点,则该函数的单调递减区间为 .
12.(24-25高一上·天津河西·阶段练习)已知幂函数的图象经过点,则函数是 函数(奇偶性),若,则实数的取值范围是 .
13.(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
14.(24-25高一上·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.
15.(24-25高一上·云南保山·阶段练习)已知幂函数为奇函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若,求a的取值范围.
16.(24-25高一上·福建龙岩·阶段练习)已知幂函数是奇函数,且在上单调递增.
(1)解不等式;
(2)若实数满足,求的最小值.
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$$2025年暑假新高一数学常考题型归纳
【3.3幂函数】
总览
题型梳理
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:由幂函数的解析式求参数】
【知识点分析】
由幂函数的解析式求解参数
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.对于幂函数,我们只研究a=1,2,3,,﹣1时的图像与性质.
【解题方法点拨】
﹣分析幂函数的解析式,代入已知条件,求解参数值.
﹣验证求解结果的正确性,结合实际问题分析幂函数及其应用.
【命题方向】
题目包括通过幂函数的解析式求解参数,结合实际问题分析幂函数及其应用.
若函数是幂函数且为奇函数,则m的值为_____.
解:∵函数是幂函数且为奇函数,
∴m2﹣6m+9=1,且m2﹣3m+1为奇数,
求得m=4或m=2,
故答案为:4或2.
例题精选
【例题1】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
【详解】由幂函数的定义知,解得或.
【例题2】“”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
【分析】由幂函数的定义求解出的值,由充分必要条件的定义判断即可.
【详解】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
【例题3】已知幂函数的图象经过点,则 .
【答案】
【分析】根据函数所过点可得解析式,代入即可求得结果.
【详解】,,,.
故答案为:.
相似练习
【相似题1】已知幂函数的图象经过点,则 .
【答案】/
【分析】由待定系数法即可代入求解.
【详解】设,则,故,则,
故答案为:
【相似题2】已知幂函数的图象过点,则 .
【答案】27
【分析】将点代入幂函数解析式(含参),求得参数值,即得函数表达式,由此即可求解.
【详解】设,将点代入得,解得,
所以.
故答案为:27
【相似题3】已知幂函数,则 .
【答案】
【分析】由幂函数定义可得,然后可得答案.
【详解】由幂函数定义可得,则,
则.
故答案为:
【题型2:幂函数型复合函数的定义域】
【知识点分析】
幂函数型复合函数的定义域
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.对于幂函数,我们只研究a=1,2,3,,﹣1时的图像与性质.
幂函数的定义域是指自变量x取值的范围,对于幂函数y=xa,定义域与指数a的取值有关.
幂函数型复合函数的定义域是指自变量取值的范围,涉及复合函数的内外层函数.
【解题方法点拨】
﹣当a为正整数时,定义域为全体实数,即x∈(﹣∞,+∞).
﹣当a为负整数时,定义域为x≠0的全体实数,即x∈(﹣∞,0)∪(0,+∞).
﹣当a为分数时,若分母为偶数,则定义域为x≥0;若分母为奇数,则定义域为x∈(﹣∞,+∞).
﹣分析内层函数的定义域,确保内层函数有意义.
﹣分析外层幂函数的定义域,确保整个复合函数有意义.
﹣结合内外层函数的定义域,确定复合函数的定义域.
例题精选
【例题1】若幂函数的图象过点,则的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,根据幂函数的图象过点求出的值,即可求出的定义域,再根据抽象函数的定义域计算规则得到,解得即可.
【详解】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
【例题2】幂函数图象过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设出幂函数,代入点坐标得到函数解析式,确定函数定义域,得到,解得答案.
【详解】设幂函数为,则,故,,
则的定义域为,
故满足,解得.
故选:A
【例题3】函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数解析式有意义可得出关于实数的不等式组,由此可解得函数的定义域.
【详解】因为,
则有,解得且,因此的定义域是.
故选:B.
相似练习
【相似题1】请写出一个幂函数满足以下两个条件:①定义域为;②为减函数,则 .
【答案】(答案不唯一).
【分析】举例,再分析其定义域与单调性即可.
【详解】举例,其定义域为定义域为,且为减函数,
故答案为:(答案不唯一).
【相似题2】已知幂函数的定义域是,则 .
【答案】
【分析】根据幂函数的系数为,求出的值,再结合幂函数的定义域进行检验即可.
【详解】因为函数为幂函数,则,即,
解得或,
当时,函数的定义域为,合乎题意;
当时,函数的定义域为,舍去.
综上所述,.
【相似题3】已知幂函数的图象过点,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】依据题意设出解析式,求出解析式后求解具体函数定义域即可.
【详解】是幂函数,设,将代入解析式,
得,解得,故,则,
故,解得
故选:B
【题型3:幂函数型复合函数的值域】
【知识点分析】
幂函数型复合函数的值域
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.对于幂函数,我们只研究a=1,2,3,,﹣1时的图像与性质.
幂函数的值域是指函数输出值的范围,幂函数的值域与指数a有关.
幂函数型复合函数的值域是指函数输出值的范围,涉及复合函数的内外层函数.
【解题方法点拨】
﹣当n为正整数时,值域为全体实数y∈(﹣∞,+∞).
﹣当n为负整数时,值域为正实数y∈(0,+∞).
﹣当n为正分数时,若分母为偶数,值域为非负实数y∈[0,+∞);若分母为奇数,值域为全体实数.
﹣确定内层函数的值域.
﹣将内层函数的值域代入外层幂函数,分析外层函数的值域.
﹣结合内外层函数的值域,确定复合函数的值域.
例题精选
【例题1】若函数的值域为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意,根据复合函数的值域得函数的最小值要小于等于,进而结合二次函数性质求解即可.
【详解】解:由题意:函数是一个复合函数,要使值域为,
则函数的值域要包括,即最小值要小于等于.
当时,显然不成立,
所以,当时,则有,解得,
所以的取值范围是.
故选:B.
【例题2】已知幂函数的图像过点,则该幂函数的值域是 .
【答案】
【分析】根据幂函数定义代入点可得,即可得函数值域.
【详解】设幂函数,
代入点可得,即,
可得,
因为,可得,所以该幂函数的值域是.
故答案为:.
【例题3】已知函数 其中 .那么 的零点是 ;若 的值域是 ,则c的取值范围是 .
【答案】 0,-1 .
【分析】作图,根据函数图像以及相应的计算可以求解.
【详解】依题意作下图:
令 ,得x=0,令 ,得x=0或x=-1,
∴ 的零点为x=0,x=-1;
由于当时,,
所以当时,是增函数,所以其值域为,
由题意可知: ;
故答案为:0,-1, .
相似练习
【相似题1】已知,则使函数的值域为R,且为奇函数的所有α的值为 .
【答案】1,3
【分析】根据幂函数的性质分析可得.
【详解】当时,,为奇函数,但值域为,不满足条件;
当时,为奇函数,值域为R,满足条件;
当时,为偶函数,值域为,不满足条件;
当时,为奇函数,值域为R,满足条件.
故答案为:1,3
【相似题2】已知函数,若函数的值域为,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】判断单调递增,讨论或,根据分段函数的值域可得且,解不等式即可求解.
【详解】由函数单调递增,
①当时,若,有,
而,此时函数的值域不是;
②当时,若,有,而,
若函数的值域为,必有,可得.
则实数的取值范围为.
故答案为:
【相似题3】已知函数,且.
(1)求的解析式;
(2)求函数在上的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题目条件代入即可求得,从而求出,即可求出的解析式.
(2)由(1)可知,,由二次函数求值域即可求出函数在上的值域.
【详解】(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4:幂函数图象特征与幂指数的关系】
【知识点分析】
幂函数的图象
【知识点的认识】
幂函数图象特征与幂指数的关系
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.对于幂函数,我们只研究a=1,2,3,,﹣1时的图像与性质.
幂函数的图象特征与其幂指数a密切相关,不同幂指数的幂函数图象有不同的形态.
【解题方法点拨】
﹣当a为正整数时,图象在第一、三象限呈对称分布.
﹣当a为负整数时,图象在第二、四象限呈对称分布,且x越大,y越小.
﹣当a为正分数时,图象在第一象限,开口向右上方.
﹣当a为负分数时,图象在第一、二象限,开口向左下方.
例题精选
【例题1】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
【详解】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.
【例题2】若幂函数与在第一象限内的图象如图所示,则与的取值情况为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的图像性质,逐项分析判断即可求解.
【详解】当时,幂函数在上单调递增,且时,图象上凸,.
当时,幂函数在上单调递减.不妨令,由图象得,则.
综上可知,.
故选择:D.
【例题3】若直线与幂函数的图象依次交于不同的三点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.以上说法都不正确
【答案】D
【分析】根据题给条件写出三点的坐标,计算的长度逐一判断即可.
【详解】
因为,由得;得;得.
则.
因为,所以是关于的减函数.
因为,所以,则.
故以上选项都不对.
故选:D.
相似练习
【相似题1】若直线与幂函数,,的图象从左到右依次交于不同的三点,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求得交点的横坐标,比较大小可求.
【详解】当时,由,得;由,得;由,得.
因为,所以是关于的减函数.
又,所以,所以.
故选:A.
【相似题2】函数的大致图象为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数的图象与性质,结合选项即可求解.
【详解】根据幂函数的图象与性质知,图象在第一象限单调递增,且当时,,
且,所以为偶函数,图象关于轴对称.
故选:B
【相似题3】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
【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
【题型5:由幂函数的单调性求解参数】
【知识点分析】
由幂函数的单调性求解参数
【知识点的认识】
通过已知幂函数的单调性,反向求解函数的参数值,要求学生理解单调性与参数的关系.
五个常用幂函数的图象和性质
(1)y=x; (2)y=x2; (3)y=x3; (4)y; (5)y=x﹣1
y=x
y=x2
y=x3
y
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
x∈[0,+∞)时,增
x∈(﹣∞,0]时,减
增
增
x∈(0,+∞)时,减
x∈(﹣∞,0)时,减
公共点
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)
例题精选
【例题1】下列函数中,既是奇函数又在单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用奇偶性及单调性逐项判断即可.
【详解】对于A,函数是奇函数,在上单调递增,A是;
对于B,函数是偶函数,不是奇函数,B不是;
对于C,函数是偶函数,不是奇函数,C不是;
对于D,函数是偶函数,不是奇函数,D不是.
故选:A
【例题2】已知函数,则不等式的解集是 .
【答案】
【分析】根据解析式判断函数的单调性和奇偶性,再应用单调性和奇偶性解不等式即可.
【详解】由,在R上都单调递减,且都是奇函数,
所以是单调递减的奇函数,
故,则,即,
所以不等式的解集为.
故答案为:
【例题3】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】
【详解】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.
相似练习
【相似题1】已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,求满足的的取值范围.
【答案】或
【分析】根据函数单调性及奇偶性得出参数,再结合幂函数的单调区间列不等式组计算求解.
【详解】因为函数在上单调递减,所以,解得,又,所以.
因为函数的图象关于轴对称,所以为偶数,故,
则原不等式可化为,
因为在,上单调递减,
所以或或,
解得或.
【相似题2】已知函数是偶函数,则 ,函数的单调递增区间为 .
【答案】 (区间开闭均可)
【分析】根据偶函数的性质求出的值,再求出函数的定义域,由复合函数的单调性求出的单调递增区间.
【详解】因为函数是偶函数,
则,即,所以恒成立,
所以;
所以,则定义域为,又在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,
所以函数的单调递增区间为.
故答案为:;(区间开闭均可)
【相似题3】函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由,可得的定义域,利用复合函数的单调性可求得的单调递减区间.
【详解】由,可得,解得或,
所以函数的定义域为,
又,所以在上单调递减,在上单调递增,
又在上单调递增,
所以由复合函数的单调性可得在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的单调递减区间为.
故选:A.
【题型6:求解幂函数的奇偶性】
【知识点分析】
求解幂函数的奇偶性
【知识点的认识】
幂函数的奇偶性反映了函数的对称性,幂函数的奇偶性与指数a有关.
五个常用幂函数的图象和性质
(1)y=x; (2)y=x2; (3)y=x3; (4)y; (5)y=x﹣1
y=x
y=x2
y=x3
y
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
x∈[0,+∞)时,增
x∈(﹣∞,0]时,减
增
增
x∈(0,+∞)时,减
x∈(﹣∞,0)时,减
公共点
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)
﹣
【解题方法点拨】
﹣若f(﹣x)=f(x),则幂函数为偶函数,幂指数n为偶数.
﹣若f(﹣x)=﹣f(x),则幂函数为奇函数,幂指数n为奇数.
﹣分析函数的解析式,确定其奇偶性.
例题精选
【例题1】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
【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.
【例题2】已知幂函数的定义域为,其图象关于原点对称,且在上单调递增,则的值可以是 .(写出一个即可)
【答案】3(答案不唯一)
【分析】根据幂函数的性质确定出值作答.
【详解】举例,即,其定义域为R,
又,所以为奇函数,其图象关于原点对称,
且在上单调递增,所以满足题意.
故答案为:3.(答案不唯一)
【例题3】已知函数是幂函数,且是奇函数,则 .
【答案】
【分析】由幂函数由求参数值,再由幂函数为奇函数确定参数m即可.
【详解】由题设,可得,则或,
当,则为奇函数,满足题设;
当,则为偶函数,不满足题设.
所以.
故答案为:
相似练习
【相似题1】写出同时满足下列条件的一个函数的解析式 .
①为幂函数;
②为偶函数;
③在区间上单调递减.
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据幂函数、偶函数、函数的单调性等知识进行分析,从而确定正确答案.
【详解】依题意,是幂函数,偶函数,且在区间上单调递减,
所以中,是偶数且为负数,
所以符合题意.
故答案为:(答案不唯一)
【相似题2】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
【详解】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.
【相似题3】已知幂函数是偶函数.
(1)求的解析式;
(2)设是定义在上的奇函数,当时,,求函数的解析式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义得到方程,求出的值,再代入检验即可;
(2)首先得到当时的解析式,再根据奇函数的性质求出时的解析式,即可得解.
【详解】(1)因为为幂函数,所以,
解得或,
当时,为非奇非偶函数,不符合题意;
当时,为偶函数,符合题意;
综上可得;
(2)由(1)可知当时,,
设,则,所以,
又是定义在上的奇函数,所以,
所以当时,,
综上可得.
【课后强化练习】
一、单选题
1.已知幂函数的图像经过点,则( )
A.的定义域为 B.为奇函数
C.为减函数 D.的值域为
2.“”是“为幂函数”的( )条件.
A.充要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充分不必要
3.(24-25高一下·广东湛江·阶段练习)已知幂函数在定义域内单调递增,则( )
A. B. C. D.2
4.(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.
5.(24-25高一下·湖北·阶段练习)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
6.(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
7.(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.
三、填空题
8.(24-25高一上·湖南永州·阶段练习)已知幂函数的图象关于y轴对称,且在上是减函数.m的值为
9.(24-25高一下·湖北·阶段练习)已知幂函数是偶函数,则不等式的解集为 .
10.(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)已知幂函数的图像关于轴对称,且在上是减函数,实数a满足,则a的取值范围是 .
11.(24-25高一上·江苏泰州·阶段练习)已知幂函数的图象过点,则该函数的单调递减区间为 .
12.(24-25高一上·天津河西·阶段练习)已知幂函数的图象经过点,则函数是 函数(奇偶性),若,则实数的取值范围是 .
13.(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
14.(24-25高一上·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.
15.(24-25高一上·云南保山·阶段练习)已知幂函数为奇函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若,求a的取值范围.
16.(24-25高一上·福建龙岩·阶段练习)已知幂函数是奇函数,且在上单调递增.
(1)解不等式;
(2)若实数满足,求的最小值.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
D
C
A
D
C
AC
1.D
【分析】根据图象过点求出函数解析式,再由解析式判断定义域、单调性、奇偶性、值域得解.
【详解】设,
由函数的图像经过点,则,解得,
所以,故函数的定义域为,故A错误;
由定义域关于原点对称及可知函数为偶函数,故B错误;
由在上无单调性,故C错误;
因为,故的值域为,故D正确.
故选:D
2.D
【分析】分别验证其充分性以及必要性,即可得到结果.
【详解】当时,,符合幂函数的形式,故充分性满足;
当为幂函数可得,解得或,
故必要性不满足,
所以“”是“为幂函数”的充分不必要条件.
故选:D
3.C
【分析】根据幂函数的定义与性质得到方程(不等式)组,解得即可.
【详解】因为为幂函数,且在定义域内单调递增,
所以,解得.
故选:C
4.A
【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
5.D
【分析】根据幂函数的特征以及函数的单调性得到的值,再根据奇偶性定义可得到结果.
【详解】解: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.
6.C
【分析】由幂函数的单调性、奇偶性即可求解;
【详解】设,则,得,
则为增函数,且为奇函数,
则由,得,解得或.
故选:C
7.AC
【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
8.1
【分析】根据幂函数定义和函数单调性列出关于参数m的不等式和方程即可求解.
【详解】因为幂函数y=在上是减函数,
所以,所以,因为,所以或2,
又因为函数图象关于y轴对称,所以是偶数,所以.
故答案为:1
9.
【分析】根据幂函数的定义,结合是偶函数,可得,再根据单调性解不等式即可.
【详解】幂函数是偶函数,
,解得或,
当时,为奇函数,不符合题意,
当时,为偶函数,符合题意,
,在内单调递增,且为偶函数,
可化为,
两边取平方可得:,
整理的,解得,
的解集为.
故答案为:.
10.
【分析】运用幂函数定义和性质求出p,再根据单调性解不等式.
【详解】因为幂函数在上是减函数,
所以,即,
解得.又因为,所以或.
当时,,,为偶函数,
图象关于轴对称,且满足题意.
原不等式为,由于在R上单调递增,
则不等式化为,解得.
当时,,,为奇函数,不满足图象关于轴对称,舍弃.
综上,实数的取值范围为.
故答案为:.
11.
【分析】先由题设求出幂函数解析式,从而由幂函数在上的单调性和函数奇偶性即可得解.
【详解】由题可得,所以幂函数为,
所以时,函数单调递减,
又函数定义域为为关于原点对称,且,
所以幂函数为偶函数,
所以当时,函数单调递增,
故该幂函数的单调递减区间为.
故答案为:.
12. 非奇非偶
【分析】利用待定系数法求出幂函数的解析式,根据奇偶性的定义判断函数的奇偶性;再利用函数定义域和单调性求不等式的解集.
【详解】设幂函数,其图象过点,则,解得;
所以,函数定义域为,
因为定义域不关于原点对称,函数是非奇非偶函数;
又因为,所以函数在上单调递增,
不等式等价于,解得;
则实数的取值范围是.
故答案为:非奇非偶;.
13.
【分析】根据幂函数的图象和性质之间的关系进行判断即可.
【详解】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:
14.(1)
(2)
【分析】(1)将点代入解析式求出,得解;
(2)问题转化为恒成立,令,求出的最小值得解.
【详解】(1)由题意可得,,.
(2)由(1)可得,恒成立,,
令,,,
实数的取值范围为.
15.(1).
(2).
【分析】(1)根据题意得出,求得或,代入解析式,结合为奇函数,确定结论;
(2)由(1)得到在上为增函数,不等式转化为,即可求解.
【详解】(1)由题意,幂函数,
可得,
即,解得或,
当时,函数为奇函数,
当时,为非奇非偶函数,
因为为奇函数,所以.
(2)由(1)知,可得在上为增函数,
因为,所以,
解得,
所以a的取值范围为.
16.(1)
(2)
【分析】(1)由幂函数的定义,奇函数的性质求解即可;
(2)由基本不等式的乘“1”法计算即可;
【详解】(1),,
在上单调递增,为奇函数,即,
,
,,
不等式解集为.
(2)由题可知,.
当且仅当,即时等号成立.
所以的最小值是.
1
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