内容正文:
数学 必修第二册 RJB
1
4.4
4.4 幂函数
刷基础
2
1.[吉林普通高中2024高一期末]下列函数中,不是幂函数的是( )
A
A. B. C. D.
题型1 幂函数的概念
3
解析 幂函数的解析式为( 为常数),则,, 均符合幂函数的定义,
而 不符合幂函数的定义.故选A.
题型1 幂函数的概念
4
2.[江西赣州二十四校2025高一期中联考]已知是幂函数,若 ,则
( )
C
A. B.2 C.4 D.6
题型1 幂函数的概念
5
解析 因为是幂函数,所以,解得,即 ,若
,则 .故选C.
题型1 幂函数的概念
6
3.已知函数,则“”是“ 是幂函数”的( )
A
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
题型1 幂函数的概念
7
解析 若函数为幂函数,则,解得或 .故“
”是“ 是幂函数”的充分不必要条件.故选A.
题型1 幂函数的概念
8
4.[四川绵阳中学2025高一期末]若幂函数的图象过点,则 的定义域是
_______.
题型1 幂函数的概念
9
解析 设幂函数( 为常数),由幂函数的图象过点得 ,则
.
所以 .
由,所以所求函数的定义域是 .
题型1 幂函数的概念
10
5.直线,,及幂函数 的图象将直角坐标系第一象限分
为8个部分(如图所示),那么幂函数 的图象在第一象限中经过( )
D
A.③⑦ B.③⑧ C.④⑦ D.①⑤
题型2 幂函数的图象
11
解析 在第一象限内,直线的左侧,幂函数的指数越大图象越接近于轴,, 在直线
的左侧,的图象位于 图象的左侧,故经过⑤;
在第一象限内,直线的右侧,幂函数的指数越小图象越接近于轴, 在直线 的右侧
的图象位于图象的上方,直线 的下方,故经过①.故选D.
题型2 幂函数的图象
12
6.[湖南株洲2024高一期中]如图的曲线是幂函数 在第一象限内的图象.
已知分别取,四个值,与曲线,,,相应的 依次为( )
A
A.2,,, B.2,,, C.,,2, D.,, ,2
题型2 幂函数的图象
13
解析 曲线,单调递增且趋于平缓,所以曲线,相应的的值分别为2,;曲线, 单调递
减且曲线在直线右侧更高,故曲线,相应的的值分别为, .故选A.
题型2 幂函数的图象
14
链接教材
本题图与教材第37页图4-4-5类似,幂函数 在第一象限的变化规律: 时,单调递减,
时,单调递增;时,增长得越来越慢,时,增长得越来越快;当 时,幂函数图
象越高指数越大.
题型2 幂函数的图象
15
7.[山东济宁2025高一月考]在同一平面直角坐标系内,函数和 的图象
可能是( )
C
A. B. C. D.
题型2 幂函数的图象
16
解析 对于A,由函数的图象可知,由的图象可知 ,互相矛
盾,A不符合题意;
对于B,由函数的图象可知,由的图象可知 ,互相矛盾,B
不符合题意;
对于C,由函数的图象可知,由的图象可知且 ,C符
合题意;
对于D,由函数的图象可知,由的图象可知且 ,互
相矛盾,D不符合题意.故选C.
题型2 幂函数的图象
17
8.[安徽芜湖2025高一期中]若幂函数的图象过点,则不等式 的解集为
( )
D
A. B. C. D.
题型3 幂函数的性质与应用
18
解析 设幂函数( 为常数),由幂函数的图象过点得,解得 ,
则 .
因为函数在定义域上单调递增,所以不等式 ,解得
,所以原不等式的解集为 .故选D.
题型3 幂函数的性质与应用
19
9.(多选)[陕西榆林五校2024高一联考]下列说法正确的是( )
BD
A.所有幂函数的图象均过点
B.若幂函数的图象经过点,则解析式为
C.幂函数一定具有奇偶性
D.任何幂函数的图象都不经过第四象限
题型3 幂函数的性质与应用
20
解析 对于A项:例如,图象不过点 ,故A错误;
对于B项:设幂函数为 ,幂函数的图象经过点,则 ,解得,所以 ,
故B正确;
对于C项:例如 ,其定义域不关于原点对称,不具有奇偶性,故C错误;
对于D项:任何幂函数的图象都不经过第四象限,故D正确.故选 .
题型3 幂函数的性质与应用
21
10.(多选)已知幂函数的图象经过点 ,则( )
CD
A.函数 为减函数
B.函数 为偶函数
C.当时,
D.当时,
题型3 幂函数的性质与应用
22
解析 设幂函数 ,则,解得,所以,定义域为 .
A选项,因为,所以在 上为增函数,故A错误;
B选项,因为的定义域不关于原点对称,所以函数 不是偶函数,故B错误;
C选项,由A可知,在上单调递增,故当时, ,故C正确;
D选项,当 时,
,
又,所以,D正确.故选 .
题型3 幂函数的性质与应用
23
二级结论
满足的函数是上凸函数,满足 的函数是下凸函数.
题型3 幂函数的性质与应用
24
11.[辽宁省实验中学2025高一期中]已知,,,则,, 的大小关
系为( )
D
A. B. C. D.
题型3 幂函数的性质与应用
25
解析 ,幂函数在上单调递增,因为 ,所以
,即,所以 ,故选D.
规律方法
比较幂大小的三种常用方法
(1)直接法:当幂指数相同时,可直接利用幂函数的单调性来比较.
(2)转化法:当幂指数不同时,可以先转化为相同的幂指数,再运用单调性比较大小.
(3)中间量法:当底数不同且幂指数也不同时,不能运用幂函数的单调性比较大小,可选取适
当的中间值与两数分别比较,从而达到比较大小的目的.
题型3 幂函数的性质与应用
26
12.[黑龙江哈尔滨三中2025高一期末]若幂函数在 上单调递
增,则实数 ___.
2
题型3 幂函数的性质与应用
27
解析 由幂函数在 上单调递增,
得解得,所以实数 .
题型3 幂函数的性质与应用
28
13.[河北衡水中学2025高一期中]幂函数 为偶函数,
.
(1)求函数 的解析式;
【解】因为函数 为幂函数,
所以,解得或 .
当时,,定义域为,且 ,
所以 为偶函数,符合题意;
当时,,定义域为,且 ,
所以 为奇函数,不符合题意.
所以 .
题型3 幂函数的性质与应用
29
(2)若对于恒成立,求 的取值范围.
[答案] 因为 ,
所以对于恒成立,即对于 恒成立,又
,
则对于恒成立,所以 .
设,则, ,
因为,当且仅当,即,即 时等号成立,
所以, ,
所以 ,
故的取值范围为 .
题型3 幂函数的性质与应用
30
14.有四个幂函数:;;; .某同学研究了其中的一
个函数,他给出这个函数的三个性质:(1)偶函数;(2)值域是,且 ;(3)在
上单调递增.如果他给出的三个性质中,有两个正确,一个错误,那么他研究的函数是
( )
B
A.① B.② C.③ D.④
易错点1 误判幂函数的奇偶性而致错
31
解析 只满足值域是,且 ;
只满足在 上单调递增;
只满足在 上单调递增;
是偶函数,在上单调递增,但其值域是 .故选B.
易错点1 误判幂函数的奇偶性而致错
32
15.(多选)[云南昆明2024高一月考]已知,若 为偶函数,则满足要
求的 有( )
AC
A. B.1 C.4 D.
易错点1 误判幂函数的奇偶性而致错
33
解析 当时,,定义域为 ,关于原点对称,且
,所以 为偶函数,故A正确;
当时,,定义域为,且 为奇函数,故B错误;
当时,,定义域为,且,所以 为偶函数,故C正确;
当时,,定义域为,不关于原点对称,所以 为非奇非偶函数,故
D错误.
故选 .
易错点1 误判幂函数的奇偶性而致错
34
易错警示
虽然指数部分分母为偶数,但是其定义域为,所以 为非奇非偶函数.
易错点1 误判幂函数的奇偶性而致错
35
16.已知幂函数的图象不过原点,则实数 的取值为( )
A
A. B.0 C.2 D.2或
易错点2 忽视幂函数的图象特点而致错
36
解析 因为为幂函数,所以,解得 .
当时, ,图象过原点,不合题意,舍去;
当时, ,图象不过原点,符合题意.
综上所述, .故选A.
易错点2 忽视幂函数的图象特点而致错
37
易错警示
若幂函数的图象过原点,则指数大于0;若图象不过原点,则指数小于或等于0.
易错点2 忽视幂函数的图象特点而致错
38
17.[河南郑州2025高一月考]已知幂函数的图象经过,,, 四点中的
两点,且在 上单调递减.
(1)求 的解析式;
易错点2 忽视幂函数的图象特点而致错
39
【解】方法一:设( 为常数),
易知幂函数的图象必过点 ,
当幂函数的图象经过点时,,所以 ,
则在 上单调递增,不符合题意;
当幂函数的图象经过点时,,所以 ,
在 上单调递减,符合题意;
当幂函数的图象经过点时,,所以 ,
在 上单调递增,不符合题意,
故 .
易错点2 忽视幂函数的图象特点而致错
40
方法二:设( 为常数),
易知幂函数的图象必过点 ,
因为在上单调递减,所以在 的图象上,
所以,所以 ,
故 .
易错点2 忽视幂函数的图象特点而致错
41
(2)若,求实数 的值.
[答案] 易知的定义域为 ,且为偶函数,
由可得, .
方法一:两边同时平方并整理得, ,
解得或 .
故实数的值为4或 .
方法二:或 ,
解得或 .
故实数的值为4或 .
易错点2 忽视幂函数的图象特点而致错
42
4.4
4.4 幂函数
刷能力
43
建议用时:30分钟
1.若幂函数 图象过点,且,则实数 的取值范围是( )
B
A. B. C. D.
44
解析 由已知条件可得,解得,则 ,
所以函数在 上为增函数.
由可得,解得 .故选B.
45
2.已知幂函数的图象过点,则 的定义域为( )
B
A. B. C. D.
46
解析 是幂函数, 设,将 代入解析式,
得,解得,故,则 ,
故,解得 .故选B.
47
3.[江苏南通如皋中学2025高一期末]已知幂函数 ,当 取不同的正数
时,在区间上它们的图象是一簇曲线(如图).设点, ,连接
,线段恰好被其中的两个幂函数 , 的图象三等分,即有
,那么 ( )
C
A. B. C.1 D.3
48
解析 因为点,,,所以,,不妨令点, 分别在
函数 , 的图象上,将点,的坐标分别代入 , 中,得
, ,所以,所以 .故选C.
49
4.[山东济宁一中2025高一段考]设,,,则,, 的大小关系是
( )
A
A. B. C. D.
50
解析 因为, ,
所以, .
因为函数为增函数, ,
所以,故 .
故选A.
51
5.[陕西师大附中2025高一期中]已知函数,若,则
的取值范围是( )
A
A. B. C. D.
52
解析 令,因为的定义域为 ,关于原点对称,且
,
所以是 上的奇函数.
因为幂函数,都是 上的增函数,
所以是 上的增函数.
又 ,
所以,解得 ,
所以的取值范围是 .故选A.
53
6.(多选)已知幂函数的图象经过点,, 是函数图象上
任意不同的两点,则下列结论正确的有( )
BC
A. B.
C. D.
54
解析 设幂函数 ,则有,解得,所以 .
作出函数的大致图象如图所示,由其图象知图象上的点与原点连线所在直线的倾斜程度随 的
增大而减小,即,即 ,所以B,C正确.
55
7.[天津部分区2024高一期中联考]已知函数,若正数, 满足
,则 的最大值是__.
解析 由题意得的定义域为,且 ,
所以为奇函数,,且函数 单调递增.
因为,所以,化简得 .
所以 ,
当且仅当时取等号,故的最大值是 .
56
8.[广东东莞七校2025高一联考]已知 ,,若函数 与
的图象只有1个交点,则写出一个符合条件的集合 ______________________;若有两个交点,
则满足条件的不同集合 有___个.
(答案不唯一)
4
解析 函数的图象与,, 的图象分别有1个,1个,2个交点;
函数的图象与, 的图象都有2个交点;
函数的图象与 的图象有2个交点.
若函数 与 的图象只有1个交点,则或, .
若函数 与 的图象只有2个交点,
则,或或或 .
57
9.[辽宁名校联盟2024高一联考]已知幂函数的图象过点 .
(1)求实数 的值;
【解】由函数是幂函数,得,解得 .
当时,函数的定义域为,显然此函数图象不可能过点,即 不符合题意;
当时,函数的定义域为,显然此函数图象可以过点 ,
所以,函数, .
58
(2)设函数,用定义证明:在 上单调递减.
【证明】由(1)知,函数,则函数 .
任取,,且 ,则
,
由,得,且,因此, ,
则,即 ,
所以函数在 上单调递减.
59
10.[重庆西南大学附中2025高一月考]已知幂函数在 上单调
递增,二次函数 .
(1)求实数 的值.
【解】因为幂函数在 上单调递增,
所以解得 .
60
(2)当时,,的图象恒在图象的下方,求实数 的取值范围.
[答案] 由(1)得 ,
当时, .
因为,的图象恒在 图象的下方,
所以,都有,即 ,
分离参数可得对 恒成立,
所以 .
因为,所以 ,
所以 ,
即,所以 .
所以实数的取值范围为 .
61
(3)若,,恒成立,求 的最小值.
[答案] 若,, 恒成立,
则所以即
所以 ,
当且仅当, 时取等号,
所以的最小值为 .
62
$$