内容正文:
2025-2026学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019必修第一册)
2025-2026学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019必修第一册)
2025-2026学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019必修第一册)
3.3幂函数11题型分类
一、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.
注意:幂函数的特征
(1)xα的系数是1;
(2)xα的底数x是自变量;
(3)xα的指数α为常数.
只有满足这三个条件,才是幂函数.对于形如y=(2x)α,y=2x5,y=xα+6等的函数都不是幂函数.
二、一些常用幂函数的图象
同一坐标系中,幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x的图象(如图).
3、 一些常用幂函数的性质
函数
特征
性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x
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
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非
偶函数
奇函数
单调性
在(-∞,+∞)上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,+∞)上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(0,
+∞)上单调递减
在(-∞,0]上单调递减
在(-∞,0)上单调递减
注意:幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)如果α>0,那么幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上单调递增;
(3)如果α<0,那么幂函数的图象在区间(0,+∞)上单调递减,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图象在y轴右方无限接近y轴,当x从原点趋向于+∞时,图象在x轴上方无限接近x轴;
(4)在(1,+∞)上,随幂指数的逐渐增大,图象越来越靠近y轴.
(一)
幂函数的概念
判断一个函数是否为幂函数的方法
判断一个函数是否为幂函数的依据是该函数是否为y=xα(α为常数)的形式,即函数的解析式为一个幂的形式,且需满足:(1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.
题型1:判断一个函数是否为幂函数
1.(25-26高一上·全国·课前预习)下列函数是幂函数的是( )
A. B. C. D.
2.【多选】(2025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.
3.【多选】(2025高一上·全国·课后作业)下列函数中是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
题型2:求幂函数解析式或求值
4.(河南省部分学校2025-2026学年高三上学期顶尖计划(一)数学试题)已知幂函数的图象经过点,,则( )
A. B.3 C.6 D.9
5.(2025高一上·广东江门·期中)已知幂函数的图象过点,则 .
6.(25-26高一上·全国·单元测试)若函数是幂函数,且,则 .
7.(25-26高一上·全国·单元测试)若幂函数的图象经过,,这三个点中的两个点,则 .
题型3:根据幂函数求参数
8.【多选】(25-26高三上·山西太原·阶段练习)已知函数是幂函数,则( )
A. B.
C.是偶函数 D.当时,
9.(2025高一下·辽宁朝阳·阶段练习)已知幂函数,则 .
10.(2025高一上·安徽亳州·期末)已知函数,则“”是“为幂函数”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
(二)
幂函数的图象及应用
依据图象高低判断幂指数大小,相关结论为:在(0,1]上,指数越大,幂函数图象越靠近x轴(简记为指大图低);在[1,+∞)上,指数越大,幂函数图象越远离x轴(简记为指大图高).
题型4:幂函数过定点问题
11.(25-26高一上·全国·单元测试)已知为幂函数,则函数的图象经过的定点坐标为 .
12.(2025高一上·四川凉山·期末)函数的图象恒过点 .
13.【多选】(2025高一上·贵州黔东南·期末)已知幂函数,则下列说法正确的有( )
A.或3 B.一定为奇函数
C.一定为减函数 D.必过点
题型5:幂函数的图象及应用
14.(25-26高一上·全国·课前预习)如图,函数在上的图象对应的编号依次为( )
A.②①③ B.②③① C.①③② D.①②③
15.(2025·山东济南·一模)下面给出4个幂函数的图象,则图象与函数对应的是( )
A.①,②,③,④
B.①,②,③,④
C.①,②,③,④
D.①,②,③,④.
16.(2025高一上·江苏淮安·期末)已知幂函数的图象经过点,则函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
17.(2025高一上·福建厦门·期末)函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
18.(25-26高一上·全国·单元测试)已知二次函数的图象如图所示,则函数和在第一象限的图象可能为( )
A. B.
C. D.
(三)
求幂函数的定义域和值域
幂函数的定义域和值域要根据解析式来确定,要保证解析式有意义,值域要在定义域范围内求解.幂函数的定义域由幂指数a确定:①当幂指数取正整数时,定义域为R;②当幂指数取零或负整数时,定义域为(一∞,0) (0,+∞);③当幂指数取分数时,可以先化成根式(在第四章会学到),再根据根式的要求求定义域.
题型6:求幂函数的定义域
19.(2025高一上·上海宝山·期中)幂函数的定义域是( )
A. B. C. D.
20.(2025高一上·上海·随堂练习)函数的定义域为 .
21.(2025高一上·山西吕梁·阶段练习)已知幂函数的图象过点,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
22.(2025高一上·广东广州·期中)幂函数图象过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
23.(2025高一上·湖南·阶段练习)已知幂函数的定义域是,则 .
24.(2025高二下·江苏常州·阶段练习)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
25.(2025·四川绵阳·模拟预测)关于函数,下列说法错误的是( )
A.函数的定义域为
B.函数的值域为
C.函数在上单调递减,在上单调递增
D.函数是偶函数
题型7:求幂函数的值域
26.(2025高一上·湖北襄阳·期末)下列函数中,值域为的是( )
A. B.
C. D.
27.(2025·上海徐汇·二模)已知幂函数的图像过点,则该幂函数的值域是 .
28.(2025高一上·上海·期末)函数的定义域是,则它的值域是 .
29.【多选】(2025高一上·宁夏银川·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
30.(2025高二下·辽宁抚顺·阶段练习)已知函数,且.
(1)求的解析式;
(2)求函数在上的值域.
(四)
利用幂函数的性质比较大小
(1)比较幂大小的三种常用方法:
(2)利用幂函数单调性比较大小时要注意的问题:
比较大小的两个实数必须在同一函数的同一个单调区间内,否则无法比较大小.
题型8:利用函数的单调性比较大小
31.【多选】(25-26高一上·黑龙江牡丹江·阶段练习)设,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
32.(25-26高一上·全国·单元测试)已知,则( )
A. B.
C. D.
33.(25-26高一上·全国·课前预习)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
34.(25-26高一上·云南·期中)已知幂函数,且,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
35.(25-26高一上·全国·单元测试)已知点在幂函数的图象上,设,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
题型9:利用函数单调性求参数的取值范围
36.(25-26高三上·重庆·开学考试)已知幂函数在上是减函数,则实数 .
37.(25-26高三上·江苏泰州·开学考试)若幂函数在上单调递增,则实数m的值为 .
38.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数在上单调递增,则函数在上单调 (填“递增”或“递减”).
39.(2025高二下·山西运城·期末)命题p:幂函数在上单调递减.命题q:当时,恒成立.若p,q均为真命题,则p是q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
40.(25-26高一上·全国·课后作业)若函数为减函数,则实数的取值范围为 .
(五)
幂函数的性质综合应用
利用幂函数解不等式的步骤
利用幂函数解不等式,实质是已知两个函数值的大小,判断自变量的大小,常与幂函数的单调性、奇偶性等综合命题.求解步骤如下:
(1)确定可以利用的幂函数;
(2)借助相应的幂函数的单调性,将不等式的大小关系,转化为自变量的大小关系;
(3)解不等式(组)求参数范围,注意分类讨论思想的应用.
题型10:利用幂函数解不等式
41.(2025高二·全国·专题练习)已知函数,不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
42.(25-26高一上·全国·课后作业)若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
43.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数的图象经过点,则不等式的解集为 .
题型11:利用幂函数的单调性、奇偶性及其应用
44.(2025高一上·全国·专题练习)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 .
45.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数是偶函数,且在区间上单调递减,若正数满足,求的取值范围.
46.(25-26高一上·全国·单元测试)已知幂函数的图象经过点.
(1)求m的值;
(2)若,求a的取值范围;
(3)设,求的最大值.
47.(25-26高三上·宁夏银川·开学考试)已知幂函数为偶函数,且.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
48.(25-26高一上·全国·单元测试)已知幂函数在区间上单调递减.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)若,求的取值范围.
49.(2025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.
50.(2025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.
1.(2025高一·全国·课后作业)下列函数中是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025高一·全国·课后作业)已知是幂函数,且在第一象限内是单调递减的,则的值为( )
A.-3 B.2 C.-3或2 D.3
3.(2025·全国III卷)已知,,,则
A. B.
C. D.
4.(安徽省部分重点高中2025-2026学年高一上学期11月联考数学试题)幂函数在区间上单调递增,且,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0
C.等于0 D.无法判断
5.(2025高三上·山东济南·期末)设,则使函数的值域为R且为奇函数的所有a值为( )
A.1,3 B.,1 C.,3 D.,1,3
6.【多选】(2025高一上·福建漳州·期末)若函数,则( )
A.的图象经过点和
B.当的图象经过点时,为奇函数
C.当的图象经过点时,为偶函数
D.当时,存在使得
7.(2025高一上·全国·期末)已知幂函数的图象关于原点对称,则满足成立的实数a的取值范围为 .
8.(2025高三上·广东·阶段练习)若幂函数的图象过点,则函数的最大值为___________.
9.(2025高一上·全国·课后作业)已知幂函数的图象过点,则函数在区间上的最小值是 ;最大值是 .
10.(2025·宁夏银川·一模)函数,和的图像都通过同一个点,则该点坐标为 .
11.(2025高一·福建·阶段练习)已知幂函数f(x)=(m2–5m+7)x–m–1(m∈R)为偶函数.
(1)求的值;
(2)若f(2a+1)=f(a),求实数a的值.
12.(2025高一上·福建龙岩·期中)已知幂函数是定义在R上的偶函数.
(1)求的解析式;
(2)在区间上,的图象总在函数图象的上方,求实数k的取值范围.
13.(2025高一上·陕西铜川·期中)若点在幂函数的图象上,点在幂函数的图象上.
(1)求和的解析式;
(2)定义求函数的最大值以及单调区间.
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3.3幂函数11题型分类
一、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.
注意:幂函数的特征
(1)xα的系数是1;
(2)xα的底数x是自变量;
(3)xα的指数α为常数.
只有满足这三个条件,才是幂函数.对于形如y=(2x)α,y=2x5,y=xα+6等的函数都不是幂函数.
二、一些常用幂函数的图象
同一坐标系中,幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x的图象(如图).
3、 一些常用幂函数的性质
函数
特征
性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x
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
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非
偶函数
奇函数
单调性
在(-∞,+∞)上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,+∞)上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(0,
+∞)上单调递减
在(-∞,0]上单调递减
在(-∞,0)上单调递减
注意:幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)如果α>0,那么幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上单调递增;
(3)如果α<0,那么幂函数的图象在区间(0,+∞)上单调递减,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图象在y轴右方无限接近y轴,当x从原点趋向于+∞时,图象在x轴上方无限接近x轴;
(4)在(1,+∞)上,随幂指数的逐渐增大,图象越来越靠近y轴.
(一)
幂函数的概念
判断一个函数是否为幂函数的方法
判断一个函数是否为幂函数的依据是该函数是否为y=xα(α为常数)的形式,即函数的解析式为一个幂的形式,且需满足:(1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.
题型1:判断一个函数是否为幂函数
1.(25-26高一上·全国·课前预习)下列函数是幂函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由幂函数的定义即可判断.
【详解】由幂函数的定义:形如,其中为常数,所以可得是幂函数.
故选:C.
2.【多选】(2025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.
【答案】ABD
【分析】根据幂函数的定义直接得出结果.
【详解】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.
3.【多选】(2025高一上·全国·课后作业)下列函数中是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】根据幂函数的定义直接判断即可.
【详解】幂函数是形如(为常数)的函数,
A选项是的情形,D选项是的情形,所以A和D都是幂函数;
B选项中的系数是,不是幂函数;C选项中的系数是,不是幂函数;
故选:AD.
题型2:求幂函数解析式或求值
4.(河南省部分学校2025-2026学年高三上学期顶尖计划(一)数学试题)已知幂函数的图象经过点,,则( )
A. B.3 C.6 D.9
【答案】D
【分析】根据幂函数的定义设函数解析式,通过列方程求解.
【详解】设幂函数,则,解得.
故,解得.
故选:
5.(2025高一上·广东江门·期中)已知幂函数的图象过点,则 .
【答案】/
【分析】先根据幂函数的概念求的值,再根据求的值,可得的值.
【详解】因为函数为幂函数,所以.
又,所以.
故.
故答案为:
6.(25-26高一上·全国·单元测试)若函数是幂函数,且,则 .
【答案】64
【分析】由题意求得,代入即可得解.
【详解】设,由,得,解得,所以,所以.
故答案为:64.
7.(25-26高一上·全国·单元测试)若幂函数的图象经过,,这三个点中的两个点,则 .
【答案】16
【分析】根据幂函数的概念及性质,先确定幂函数的解析式,再求的值.
【详解】因为点为第四象限的点,所以幂函数的图象不过点.
设幂函数,其图象经过点和,
所以,解得,所以.
所以.
故答案为:16.
题型3:根据幂函数求参数
8.【多选】(25-26高三上·山西太原·阶段练习)已知函数是幂函数,则( )
A. B.
C.是偶函数 D.当时,
【答案】ABD
【分析】根据函数为幂函数可求出m的值,即可判断AB;结合函数的奇偶性判断C;根据函数解析式可判断D.
【详解】由是幂函数知,所以或-2,
所以或,所以,,AB正确;
当时,,是奇函数,C错误;
对于,当时,,
对于,当时,不成立,故当时,,D正确
故选:ABD.
9.(2025高一下·辽宁朝阳·阶段练习)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:
10.(2025高一上·安徽亳州·期末)已知函数,则“”是“为幂函数”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
【分析】由为幂函数,可得或,然后根据逻辑命题判断即可.
【详解】函数为幂函数,
所以或,
则“”是“为幂函数”的充分不必要条件.
故选:A.
(二)
幂函数的图象及应用
依据图象高低判断幂指数大小,相关结论为:在(0,1]上,指数越大,幂函数图象越靠近x轴(简记为指大图低);在[1,+∞)上,指数越大,幂函数图象越远离x轴(简记为指大图高).
题型4:幂函数过定点问题
11.(25-26高一上·全国·单元测试)已知为幂函数,则函数的图象经过的定点坐标为 .
【答案】(1,2)
【分析】根据幂函数的性质确定所过定点,即可确定所过定点.
【详解】因为幂函数的图象过定点(1,1),即有,
所以,即的图象经过定点(1,2),
故答案为:.
12.(2025高一上·四川凉山·期末)函数的图象恒过点 .
【答案】
【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:
13.【多选】(2025高一上·贵州黔东南·期末)已知幂函数,则下列说法正确的有( )
A.或3 B.一定为奇函数
C.一定为减函数 D.必过点
【答案】ABD
【分析】根据幂函数的概念可求的值,再结合幂函数的性质对各选项进行判断.
【详解】对于A,根据幂函数的定义可得或,故A正确;
对于B,当或时,或都为奇函数,故B正确;
对于C,当时,不是减函数,当时,是增函数,故C错误;
对于D,因为对任意都有,所以幂函数均经过点,故D正确.
故选:ABD
题型5:幂函数的图象及应用
14.(25-26高一上·全国·课前预习)如图,函数在上的图象对应的编号依次为( )
A.②①③ B.②③① C.①③② D.①②③
【答案】B
【分析】根据幂函数的单调性判断即可.
【详解】根据幂函数的单调性,
当时,在上单调递增,
且时,在上的图象增长速度越来越快,
时,在上的图象匀速增长,
时,在上的图象的图象增长速度越来越慢,
当时,在上单调递减,
因为,所以②为的图象,③为的图象,①为的图象.
故选:B.
15.(2025·山东济南·一模)下面给出4个幂函数的图象,则图象与函数对应的是( )
A.①,②,③,④
B.①,②,③,④
C.①,②,③,④
D.①,②,③,④.
【答案】B
【分析】根据幂函数的性质逐一验证即可求解.
【详解】图象①对应的幂函数的幂指数必然大于1,排除A,D.
图象②中幂函数是偶函数且在第一象限单调递增,幂指数必为正偶数,排除C.
故选:B.
16.(2025高一上·江苏淮安·期末)已知幂函数的图象经过点,则函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数图象上的点求出幂函数的解析式,
方法一:排除法,根据函数的定义域及偶函数图象特征排除,即可判断;
方法二:排除法,根据幂函数的单调性和函数值的符号排除,即可判断.
【详解】设幂函数的解析式为,由其图象经过点,得,解得,
于是.
方法一:函数的定义域为,关于原点对称,排除A,D;
因为,所以函数为偶函数,
图象关于轴对称,排除C.
方法二:因为,所以在上单调递减,排除A,D;
又,排除C.
故选:B.
17.(2025高一上·福建厦门·期末)函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用幂函数的性质判断即可.
【详解】函数是幂函数,定义域为R,是偶函数,排除D;
由,得函数在上单调递增,排除C;
且当时,函数的图象在下方,排除A,选项B符合要求.
故选:B
18.(25-26高一上·全国·单元测试)已知二次函数的图象如图所示,则函数和在第一象限的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由已知图象可确定与的正负情况,进而判断根据幂函数单调性判断各选项正误.
【详解】因为二次函数的图象开口向上,所以,又对称轴在轴右侧,则,所以,
则在第一象限,根据幂函数的单调性可得单调递增,单调递减.
故选:B.
(三)
求幂函数的定义域和值域
幂函数的定义域和值域要根据解析式来确定,要保证解析式有意义,值域要在定义域范围内求解.幂函数的定义域由幂指数a确定:①当幂指数取正整数时,定义域为R;②当幂指数取零或负整数时,定义域为(一∞,0) (0,+∞);③当幂指数取分数时,可以先化成根式(在第四章会学到),再根据根式的要求求定义域.
题型6:求幂函数的定义域
19.(2025高一上·上海宝山·期中)幂函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用幂函数的定义直接求出定义域.
【详解】函数的定义域为.
故选:B
20.(2025高一上·上海·随堂练习)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】由二次根式有意义的条件列出不等式即可求解.
【详解】要使有意义,则,解得.
故答案为:.
21.(2025高一上·山西吕梁·阶段练习)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
22.(2025高一上·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
【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
23.(2025高一上·湖南·阶段练习)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,.
故答案为:
24.(2025高二下·江苏常州·阶段练习)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
【答案】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
25.(2025·四川绵阳·模拟预测)关于函数,下列说法错误的是( )
A.函数的定义域为
B.函数的值域为
C.函数在上单调递减,在上单调递增
D.函数是偶函数
【答案】C
【分析】整理可得,结合二次函数分析定义域、值域以及单调性,即可判断ABC;再根据偶函数的定义判断D.
【详解】因为函数,
对于选项A:令,解得,
所以函数的定义域为,故A正确;
对于选项B:因为,则,可得,
所以函数的值域为,故B正确;
对于选项C:因为在上单调递减,在上单调递增,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,故C错误;
对于选项D:因为函数的定义域为,关于原点对称,
且,可知函数为偶函数,故D正确;
故选:C.
题型7:求幂函数的值域
26.(2025高一上·湖北襄阳·期末)下列函数中,值域为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的定义域、幂函数的性质、以及基本不等式可直接求得选项中各函数的值域进行判断即可.
【详解】由已知值域为,故A错误;
时,等号成立,所以的值域是,B错误;
因为定义域为, ,函数值域为,故C正确;
,,,所以,故D错误.
故选:C.
27.(2025·上海徐汇·二模)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:.
28.(2025高一上·上海·期末)函数的定义域是,则它的值域是 .
【答案】
【分析】设,由可得,将求函数在上的值域转化为求二次函数在上的值域来解决.
【详解】由,
设,因,则,
而函数在上单调递减,在上单调递增,
则,故函数的值域为.
故答案为:.
29.【多选】(2025高一上·宁夏银川·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
【答案】ACD
【分析】根据为幂函数,即可求出的值,逐一验证即可.
【详解】因为是幂函数,且,
所以,可得或(舍去),则,故A正确;
又,,,故B错误;
定义域为,,故C正确;
由,故D正确.
故选:ACD.
30.(2025高二下·辽宁抚顺·阶段练习)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.
(四)
利用幂函数的性质比较大小
(1)比较幂大小的三种常用方法:
(2)利用幂函数单调性比较大小时要注意的问题:
比较大小的两个实数必须在同一函数的同一个单调区间内,否则无法比较大小.
题型8:利用函数的单调性比较大小
31.【多选】(25-26高一上·黑龙江牡丹江·阶段练习)设,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】由幂函数的单调性,逐一判断,即可得到结果.
【详解】对于A,因为,则,又因为,所以,故A正确;
对于B,因为函数在单调递增,所以,故B错误;
对于C,因为函数在单调递增,所以,故C错误;
对于D,因为函数在上单调递减,所以,故D正确;
故选:AD
32.(25-26高一上·全国·单元测试)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据指数性质化简,构造函数,根据单调性比较大小.
【详解】,,对于幂函数,
因为指数,故在上单调递增,又,所以.
故选:C.
33.(25-26高一上·全国·课前预习)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用幂函数的单调性比较大小.
【详解】依题意,,而幂函数在上单调递减,又,
因此,所以的大小关系为.
故选:C
34.(25-26高一上·云南·期中)已知幂函数,且,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数的单调性即可比较大小.
【详解】因在上单调递增,
由,可得,
故.
故选:C.
35.(25-26高一上·全国·单元测试)已知点在幂函数的图象上,设,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件求出的解析式,利用幂函数的单调性即可判断选项.
【详解】由于点在幂函数的图象上,所以在上单调递减.
由于,所以,
又,所以,
所以,即
故选:D
题型9:利用函数单调性求参数的取值范围
36.(25-26高三上·重庆·开学考试)已知幂函数在上是减函数,则实数 .
【答案】
【分析】根据幂函数定义及性质可得
【详解】因为是幂函数,
所以, 解得或.
当时,为增函数,不符合题意;
当时,在上是减函数,符合题意;
故答案为:.
37.(25-26高三上·江苏泰州·开学考试)若幂函数在上单调递增,则实数m的值为 .
【答案】
【分析】利用幂函数概念及单调性即可求解.
【详解】因为是幂函数,所以,
解得或,
又因为幂函数在上单调递增,
所以,故舍去,所以,
故答案为:
38.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数在上单调递增,则函数在上单调 (填“递增”或“递减”).
【答案】递减
【分析】根据幂函数的单调性求出,再根据,判断的单调性.
【详解】由幂函数的性质得,解得,
因为,所以,则,故在,上单调递减.
故答案为:递减.
39.(2025高二下·山西运城·期末)命题p:幂函数在上单调递减.命题q:当时,恒成立.若p,q均为真命题,则p是q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
【分析】根据幂函数的单调性及基本不等式求出命题p,q,进而根据充分、必要条件的定义判断即可.
【详解】命题p:幂函数在上单调递减,
则,即;
命题q:当时,恒成立,
因为,
当且仅当,即时等号成立,则.
所以p是q的充分不必要条件.
故选:A.
40.(25-26高一上·全国·课后作业)若函数为减函数,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】分段函数单调递减则各段均为递减函数,且左边函数的右端点值不小于右边函数的左端点值,由此建立不等式,求得的取值范围.
【详解】为上的减函数,
时,单调递减,即,则;
时,单调递减,即,则;且,即.
综上可得,的取值范围是.
故答案为:.
(五)
幂函数的性质综合应用
利用幂函数解不等式的步骤
利用幂函数解不等式,实质是已知两个函数值的大小,判断自变量的大小,常与幂函数的单调性、奇偶性等综合命题.求解步骤如下:
(1)确定可以利用的幂函数;
(2)借助相应的幂函数的单调性,将不等式的大小关系,转化为自变量的大小关系;
(3)解不等式(组)求参数范围,注意分类讨论思想的应用.
题型10:利用幂函数解不等式
41.(2025高二·全国·专题练习)已知函数,不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由单调性求解.
【详解】因为在单调递减,
所以由可得,解得,
故选:C.
42.(25-26高一上·全国·课后作业)若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数的单调性求解.
【详解】因为,所以函数在上为增函数,
由可得,解得.
故选:B.
43.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数的图象经过点,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】利用是幂函数和图象经过点得到解析式,再根据单调性列不等式求解即可.
【详解】因为是幂函数且图象经过点,
所以,解得,所以,
易知在上单调递增,则由得,
解得,故原不等式的解集为,
故答案为:
题型11:利用幂函数的单调性、奇偶性及其应用
44.(2025高一上·全国·专题练习)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 .
【答案】
【分析】先根据幂函数单调性和对称性求得,然后探究函数的性质,利用单调性解不等式组即可求解.
【详解】因为幂函数在上单调递减,所以,解得,
又,所以.
又幂函数的图象关于轴对称,所以为偶数,
所以,故不等式为,
因为函数的定义域为,且在和上单调递减,
当时,,当时,,
故不等式可化为或或,解得或,即实数的取值范围为.
故答案为:
45.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数是偶函数,且在区间上单调递减,若正数满足,求的取值范围.
【答案】
【分析】根据幂函数的单调性和奇偶性求出,则等价于,令,再根据幂函数的单调性和奇偶性列不等式求解即可.
【详解】因为在上单调递减,所以,解得,
因为,所以或2或3,
当时,;当时,;当时,,
因为幂函数为偶函数,故,
因此等价于,
因为幂函数满足,所以为偶函数,
又由幂指数得在上单调递减,则在单调递增,
所以可转化为,
又是正数,所以解得或,
故的取值范围是.
46.(25-26高一上·全国·单元测试)已知幂函数的图象经过点.
(1)求m的值;
(2)若,求a的取值范围;
(3)设,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)2
【分析】(1)由幂函数的定义及单调性得出的值;
(2)根据的单调性解不等式即可;
(3)利用基本不等式求解.
【详解】(1)由是幂函数,得,解得或.
当时,,当时,,不符合题意;
当时,,当时,,符合题意.
∴.
(2),即,
∵函数在R上单调递增,
∴,解得.
∴a的取值范围为.
(3),则,,
∵,
∴,当且仅当时取等号,
∴的最大值为2.
47.(25-26高三上·宁夏银川·开学考试)已知幂函数为偶函数,且.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,得到在区间上为减函数,求得,结合以及函数为偶函数,进而确定实数的值;
(2)由(1)得,结合幂函数的性质,把不等式转化为,即可求得实数的取值范围.
【详解】(1)因为,所以幂函数在区间上为单调递减函数,
所以,解得,
又因为,则m的值为,
函数为偶函数,所以为偶数,所以.
(2)由(1)知函数,其图象关于轴对称,且在区间上为单调递减函数,
所以不等式,即为,
解得或,即的取值范围是.
48.(25-26高一上·全国·单元测试)已知幂函数在区间上单调递减.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)为奇函数.
(2)
【分析】(1)由幂函数的定义可得,结合单调性解出的值,然后根据奇偶性定义判断奇偶性.
(2)由(1)得,由定义域和单调性可得答案.
【详解】(1)由幂函数的定义得,
解得或,又由幂函数在区间上单调递减得指数,即,
故,则,
又为奇函数.
(2)由(1)得,因为函数在区间和上单调递减,
当时,无解,舍去;
当时,解得;
当时,解得.
综上,的取值范围是.
49.(2025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.
【答案】(1);
(2)奇函数,理由见解析;
(3).
【分析】(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.
【详解】(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.
50.(2025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.
【答案】(1),
(2)
【分析】(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.
【详解】(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.
1.(2025高一·全国·课后作业)下列函数中是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义即可得到结果.
【详解】根据幂函数的定义知,是幂函数,
都不是幂函数.
故选:C.
【点睛】本题考查幂函数的定义,属于基础题.
2.(2025高一·全国·课后作业)已知是幂函数,且在第一象限内是单调递减的,则的值为( )
A.-3 B.2 C.-3或2 D.3
【答案】A
【分析】根据幂函数的定义判断即可.
【详解】由是幂函数,
知,解得或.
∵该函数在第一象限内是单调递减的,∴.
故.
故选:A.
【点睛】本题考查了幂函数的定义以及函数的单调性问题,属于基础题.
3.(2025·全国III卷)已知,,,则
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,,,
因为幂函数在R上单调递增,所以,
因为指数函数在R上单调递增,所以,
即b<a<c.
故选:A.
4.(安徽省部分重点高中2025-2026学年高一上学期11月联考数学试题)幂函数在区间上单调递增,且,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0
C.等于0 D.无法判断
【答案】A
【分析】由已知条件求出的值,则可得幂函数的解析式,再利用幂函数的性质判断即可
【详解】由函数是幂函数,可得,解得或.
当时,;当时,.
因为函数在上是单调递增函数,故.
又,所以,
所以,则.
故选:A.
5.(2025高三上·山东济南·期末)设,则使函数的值域为R且为奇函数的所有a值为( )
A.1,3 B.,1 C.,3 D.,1,3
【答案】A
【分析】根据幂函数的性质,分别判断幂函数的值域和奇偶性是否满足条件即可.
【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.
故选:A.
【点睛】本题主要考查幂函数的图象和性质,属于容易题.
6.【多选】(2025高一上·福建漳州·期末)若函数,则( )
A.的图象经过点和
B.当的图象经过点时,为奇函数
C.当的图象经过点时,为偶函数
D.当时,存在使得
【答案】BC
【分析】利用幂函数的性质一一判断求解即可.
【详解】根据幂函数的图象性质可知,当时,幂函数不经过点,故A错误;
当的图象经过点时,,
因为经过点,
所以时,的定义域为,时,的定义域为,都关于坐标原点对称,
又,
所以为奇函数,B正确;
当的图象经过点时,,
因为经过点,
所以时,的定义域为,时,的定义域为,都关于坐标原点对称,
又,
所以为偶函数,C正确;
当时,在单调递增,
所以,D错误,
故选:BC.
7.(2025高一上·全国·期末)已知幂函数的图象关于原点对称,则满足成立的实数a的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用幂函数的定义及性质求出m值,再解一元二次不等式即可得解.
【详解】因函数是幂函数,则,解得或,
当时,是偶函数,其图象关于y轴对称,与已知的图象关于原点对称矛盾,
当时,是奇函数,其图象关于原点对称,于是得,
不等式化为:,即,解得:,
所以实数a的取值范围为.
故答案为:
8.(2025高三上·广东·阶段练习)若幂函数的图象过点,则函数的最大值为___________.
【答案】/
【分析】先设,根据题意得到,进而,利用换元法结合二次函数的性质即可求解.
【详解】设幂函数,
因为幂函数的图象经过点,
所以,因此,
所以,
所以,令,则,,
∴时,.
故答案为:##
9.(2025高一上·全国·课后作业)已知幂函数的图象过点,则函数在区间上的最小值是 ;最大值是 .
【答案】 0
【分析】由题意,设,结合的图象过点求出,进而可得,再根据单调性求解最值.
【详解】设,是常数,则,
解得,则,
所以,在区间上单调递增,
所以函数的最小值是,最大值是.
故答案为:0;.
10.(2025·宁夏银川·一模)函数,和的图像都通过同一个点,则该点坐标为 .
【答案】
【分析】根据幂函数的性质既可以求得.
【详解】根据三个函数可得定义域为:,则根据幂函数的性质可知这三个函数都经过点.
故答案为:
11.(2025高一·福建·阶段练习)已知幂函数f(x)=(m2–5m+7)x–m–1(m∈R)为偶函数.
(1)求的值;
(2)若f(2a+1)=f(a),求实数a的值.
【答案】(1)16(2)a=–1或a=–.
【分析】(1)根据幂函数定义求m,再根据偶函数性质进行取舍,最后求函数值,(2)根据幂函数定义域以及单调性列方程组,解得结果.
【详解】(1)函数f(x)=(m2–5m+7)x–m–1(m∈R)为幂函数,
∴m2–5m+7=1,
解得m=2或m=3;
m=2时,f(x)=x–3,不是偶函数,舍去;
m=3时,f(x)=x–4,为偶函数,满足题意;
∴f(x)=x–4,
∴=16;
(2)若f(2a+1)=f(a),
则(2a+1)–4=a–4,
即,
解得a=–1或a=–.
【点睛】本题考查幂函数定义以及性质,考查基本求解能力.
12.(2025高一上·福建龙岩·期中)已知幂函数是定义在R上的偶函数.
(1)求的解析式;
(2)在区间上,的图象总在函数图象的上方,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由和函数为偶函数可直接求解;
(2)可将问题转化为对恒成立,对进行分类讨论,分离参数,结合基本不等式即可求解.
【详解】(1)因为是幂函数,所以,解得或,又函数为偶函数,故,;
(2)原题可等价转化为对恒成立,
当时恒成立;
当时,分离参数得,即,由对勾函数图象特点可知在上单减,故,所以;
当时,分离参数得,由对勾函数图象特点可知在上单减,,所以,
所以
13.(2025高一上·陕西铜川·期中)若点在幂函数的图象上,点在幂函数的图象上.
(1)求和的解析式;
(2)定义求函数的最大值以及单调区间.
【答案】(1),(2)1,单调增区间为,单调减区间为;
【详解】试题分析; (1)设代入点的坐标,解方程可得 的解析式;
(2)由定义,求得 的解析式,通过二次函数和反比例函数的性质,可得最大值和单调区间.
试题解析;:(1)设
点在幂函数的图象上,点在幂函数的图象上
解得 解得分
(2)
的单调增区间为,的单调减区间为;
时,函数值最大,
【点睛】本题考查幂函数的解析式的求法,同时考查分段函数的运用,函数的单调性和最值的求法,,解题时注意待定系数法以及数形结合思想的运用.
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