内容正文:
3.3.3 幂函数
【基础巩固】
1.下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
2.已知幂函数的图象经过点,则的值为( )
A. B. C.3 D.9
3.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.
4.已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则满足的的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(多选)已知幂函数,其中,则下列说法正确的是( )
A.
B.若时,
C.若时,关于轴对称
D.恒过定点
6.若幂函数在上是单调递增,则实数________.
7.已知幂函数是偶函数,则不等式的解集为________.
8.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.
【能力拓展】
9.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
10.记号表示不超过实数的最大整数,若,则的值为( )
A.4898 B.4899 C.4900 D.4901
11.安徽省六安第二中学始建于1923年,悠悠历史翻开新篇:2023年,六安二中迎来百年校庆——百年二中,桃李芬芳;海峰传人,扬帆起航.2023年12月29日在海峰堂举行了盛大的百年校庆庆典活动,若是定义在上的奇函数,对于任意给定的不等正实数,不等式恒成立,且,设为“海峰函数”,则满足“海峰函数”的的取值范围是________.
【素养提升】
12.已知幂函数,满足.
(1)求函数的解析式;
(2)设,是否存在实数,(),使函数在上的值域为?若存在,求出实数的取值范围,若不存在,请说明理由.
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3.3.3 幂函数
【基础巩固】
1.下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】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.
2.已知幂函数的图象经过点,则的值为( )
A. B. C.3 D.9
【答案】B
【解析】设,则,即,
故选:B.
3.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
【解析】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.
4.已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则满足的的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】已知幂函数在上单调递减,则
解不等式得:,所以
此时幂函数为,其图象关于轴对称,满足条件,所以
将代入不等式,得:
因为幂函数在上单调递增,所以由
可得:
解不等式,得:
满足不等式的的取值范围是
故选:D.
5.(多选)已知幂函数,其中,则下列说法正确的是( )
A.
B.若时,
C.若时,关于轴对称
D.恒过定点
【答案】B,C
【解析】对于A,因为是幂函数,所以,故A是错误的;
对于B,当时,,根据幂函数性质可知,此时是增函数,即,故B是正确的;
对于C,当时,,满足,所以是偶函数,故C是正确的;
对于D,根据幂函数性质可知恒过定点,故D是错误的;
故选:BC.
6.若幂函数在上是单调递增,则实数________.
【答案】4
【解析】由幂函数在上是单调递增,得,
所以.
故答案为:4
7.已知幂函数是偶函数,则不等式的解集为________.
【答案】
【解析】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:.
8.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】见解析
【解析】(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,则在上都单调递减,
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.
【能力拓展】
9.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
【解析】∵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.
10.记号表示不超过实数的最大整数,若,则的值为( )
A.4898 B.4899 C.4900 D.4901
【答案】D
【解析】根据题意,可得表示轴,直线及函数的图象所成围成区域的整点的个数,
设函数和,可得函数和互为反函数,
两个函数的图象关于对称,如图所示.
由函数对称性,可得轴,直线,与函数的图象围成的区域,
与轴,直线及函数的图象围成的区域所包含的整数点一样多,
则表示边长为的正方形内整点的个数之和,
其中有两个,所以整点的个数为,
即.
故选:D.
11.安徽省六安第二中学始建于1923年,悠悠历史翻开新篇:2023年,六安二中迎来百年校庆——百年二中,桃李芬芳;海峰传人,扬帆起航.2023年12月29日在海峰堂举行了盛大的百年校庆庆典活动,若是定义在上的奇函数,对于任意给定的不等正实数,不等式恒成立,且,设为“海峰函数”,则满足“海峰函数”的的取值范围是________.
【答案】
【解析】因为函数在上单调递增,,
则,即,
由,得,即,
又因为函数在上单调递增,因此,
所以函数在上单调递减,
而函数是上的奇函数,则函数在上单调递减,且,
由及,得,
因此或,
对于,可得:
当时,,,此时不等式组无解;
当时,,,不等式组的解为;
当时,,,则有,解得,即;
因此不等式组的解为;
对于,由,得,则,不等式组无解;
所以“海峰函数”的x的取值范围是.
故答案为:.
【素养提升】
12.已知幂函数,满足.
(1)求函数的解析式;
(2)设,是否存在实数,(),使函数在上的值域为?若存在,求出实数的取值范围,若不存在,请说明理由.
【答案】见解析
【解析】(1)由是幂函数,
可得,解得或;
当时,在上单调递减,不满足;
当时,在上单调递增,满足,
故.
(2)由题意知,则在定义域上单调递减,
若实数,(),使函数在上的值域为,
则,两式相减,得,
故,
而,所以,即,
将该式代入,
得,
令,由,知,即,
故,所以,
由于在上单调递减,所以,
故存在实数,(),使函数在上的值域为,
此时实数的取值范围为.
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