内容正文:
2025-2026年高一数学上学期常考题型归纳
【第14讲:幂函数】
总览
题型梳理
【知识梳理】
一、核心定义
形如(为常数,)的函数称为幂函数,其中底数是自变量,指数是常数。
二、定义域与值域
1.定义域
当为正整数时,定义域为;
当为负整数时,定义域为;
当(为正整数):
若为奇数,定义域为;
若为偶数,定义域为;
当为分数(为互质整数,):
若为奇数,定义域为(时需排除);
若为偶数,定义域为(时仍为)。
2.值域
当:
若定义域包含非负数,值域为(如);
若定义域为,值域为(如);
当:
若定义域为,值域为;
若定义域为,值域为(如)。
三、图像与性质
1.过定点
所有幂函数都过定点;当时,还过定点。
2.奇偶性
若为整数:
为偶数时,函数为偶函数;
为奇数时,函数为奇函数;
若(互质):
若均为奇数,函数为奇函数;
若为偶数,函数非奇非偶;
若为偶数,为奇数,函数为偶函数。
3.单调性
当:在上单调递增;
当:在上单调递减。
4.图像分布
:图像在第一象限从左下到右上,指数越大,图像在部分越靠近轴上方;
:图像在第一象限从左上到右下,呈反比例函数型,指数绝对值越大,图像在部分越靠近轴。
四、常考结论
1.比较大小技巧:
同底数不同指数:利用幂函数单调性(如,因递增);
同指数不同底数:利用幂函数单调性(如,因在递增);
不同底数不同指数:找中间量(如)过渡(如)。
2.图像特征结论:
幂函数在第一象限的图像必过,且越大,图像在段上升越快;
当时,函数为(),图像是除去点的水平直线。
3.特殊指数性质:
:是过原点的正比例函数,既是奇函数也是增函数;
:是偶函数,在递减,递增;
:是奇函数,在和上分别递减(不可说在定义域上递减);
:定义域为,非奇非偶,单调递增。
4.易错结论:
幂函数与指数函数的区别:幂函数底数为自变量,指数函数指数为自变量(如是指数函数,是幂函数);
当时,幂函数在处无定义,图像与轴无交点。
常见幂函数的图象和性质
解析式
图象
定义域
值域
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
奇函数
非奇非偶函数
单调性
增
上减,上增
增
上减,上减
增
定点
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:由幂函数解析式求参数的值】
【解题策略】
一、核心依据
紧扣幂函数定义:形如(为常数,底数仅为,系数为1,无其他常数项或含参项)。
二、解题步骤
1.定定义条件:根据定义列方程/不等式,确保函数严格符合形式:
系数必须为1;
底数只能是自变量,不能含参数或常数项;
指数为常数(可含参数,需通过其他条件求解)。
2.用附加条件:结合题目给出的性质(奇偶性、单调性、过定点、定义域等)进一步缩小参数范围:
过定点:代入定点坐标列方程;
奇偶性:根据奇偶性的指数特征筛选参数;
单调性:利用“在递增,在递减”列条件;
定义域/值域:根据指数类型(整数、分数)的定义域要求限制参数。
3.验最终结果:将求得的参数代入原函数,验证是否满足所有条件(避免漏解或增解)。
三、常考条件处理技巧
1.系数含参:令系数等于1,直接求解参数(如,需满足,得);
2.指数含参:结合奇偶性/单调性确定指数的取值:
若函数为偶函数,为偶数或分子为偶数、分母为奇数的分数;
若函数在递增,需;
3.过定点含参:代入定点(如恒过,若过其他点如,则,解得)。
四、易错点提醒
1.忽略幂函数系数为1的核心条件,误将指数函数当作幂函数;
2.未验证参数是否满足定义域要求(如分数指数中分母为偶数时,定义域需非负);
3.仅根据单一条件求解,未验证是否符合所有附加性质(如仅满足奇偶性但不满足单调性)
例题精选
【例题1】(25-26高二上·上海嘉定·阶段练习)已知幂函数的图像经过点和点则 .
【例题2】(25-26高三上·甘肃兰州·阶段练习)已知幂函数在上单调递减.的值为 .
相似练习
【相似题1】(25-26高三上·河南·阶段练习)已知幂函数的定义域为,则( )
A.0 B.2 C.3 D.1
【相似题2】(25-26高三上·陕西商洛·阶段练习)已知幂函数在上是减函数,则 .
【题型2:与幂函数有关的定义域】
【解题策略】
一、核心原则
根据幂函数解析式中指数的类型(整数、分数、负数等),结合“分母不为0”“偶次根号下非负”“零指数幂底数不为0”的基本要求,确定自变量的取值范围。
二、解题步骤
1.化简指数形式:将指数化为最简形式(如分数化为既约分数,,);
2.分类列限制条件:
若为正整数:无额外限制,定义域为;
若为负整数:需满足,定义域为;
若(,互质):
当为奇数:定义域为(若,需补充);
当为偶数:需满足(若,需补充);
3.结合复合条件:若幂函数与其他函数复合(如含根号、分式、对数),需叠加对应限制条件,取所有条件的交集;
4.表示定义域:用集合或区间形式规范表达结果。
三、常考类型与结论
1.分数指数幂:
():定义域为;
():定义域为;
():定义域为。
2.负分数指数幂:
():定义域为;
():定义域为。
3.复合函数定义域:
如:先将视为整体,按上述规则确定的取值范围,再解关于的不等式。
四、易错点提醒
1.忽略分数指数分母的奇偶性对定义域的影响(如误将的定义域写为);
2.负指数幂忘记排除的情况;
3.复合函数中未将内层函数整体代入限制条件,直接对自变量列条件。
例题精选
【例题1】(23-24高三上·上海静安·期中)函数的定义域为 .
【例题2】(23-24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.
相似练习
【相似题1】(20-21高一上·福建泉州·期中)已知函数,若a>0,则f(x)的定义域是 ;若f(x)在区间上是减函数,则实数a的取值范围是 .
【相似题2】(24-25高一上·湖南·阶段练习)已知幂函数的定义域是,则 .
【题型3:与幂函数有关的值域问题】
【解题策略】
一、核心原则
幂函数的值域由定义域和指数的取值共同决定,需结合函数的单调性、奇偶性及图像特征分析:
定义域是值域的“前提”:不同定义域下,同一幂函数的值域可能不同(如在上的值域为,在上的值域为);
指数是值域的“关键”:的符号(正/负)、类型(整数/分数)直接决定函数的单调性和最值特征。
二、解题步骤
1.确定定义域:先根据幂函数解析式(或复合条件)求出自变量的取值范围(参考“定义域解题思路”);
2.分析指数的性质:明确的符号(或)、类型(整数/分数,分母奇偶性等),判断函数在定义域内的单调性、奇偶性;
3.结合单调性求值域:
若函数在定义域上单调递增(减),则值域为定义域端点对应的函数值构成的区间;
若定义域含对称区间(如、),可利用奇偶性简化分析(如偶函数只需分析正半轴,再对称到负半轴);
4.规范表示结果:用区间或集合形式写出值域(注意端点是否可取)。
三、分类解析(基于指数的类型)
1.时的值域
核心特征:在上单调递增,图像过和。
若定义域为(如等,分母为奇数的正分数):
函数在上单调递增,值域为(如,时,)。
若定义域为(如等,分母为偶数的正分数):
函数在上单调递增,值域为(如,时,)。
若定义域为有限区间(如,):
利用单调性,值域为(如,时,值域为)。
2.时的值域
核心特征:在上单调递减,图像不过原点,与坐标轴无交点。
若定义域为(如等,分母为偶数的负分数):
函数在上单调递减,当时,;当时,,故值域为(如,时,)。
若定义域为(如等,分母为奇数的负整数/分数):
函数为奇函数,在和上分别单调递减。在上值域为,在上值域为,故整体值域为(如,值域为)。
若定义域为有限区间(如,):
利用单调性,值域为(如,时,值域为)。
3.特殊指数时的值域
解析式为(),定义域为,值域为。
四、复合函数的值域(如)
1.分层处理:先求内层函数的值域;
2.转化为基础幂函数:求幂函数在定义域上的值域,即原复合函数的值域。
示例:求的值域。
第一步:求内层的范围,且需满足(因指数为,分母为偶数且指数负,定义域要求),故;
第二步:求在上的值域,得。
五、易错点提醒
1.忽略定义域对值域的影响:同一幂函数,定义域不同值域可能完全不同(如在上的值域为,而非);
2.复合函数内层值域错误:求时,未先确定内层的取值范围是否符合幂函数定义域(如中,需先保证,再求值域);
3.奇偶性误用:奇函数在对称区间上的值域需合并两侧结果(如在上的值域为,而非单一区间)。
例题精选
【例题1】(21-22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.
【例题2】【多选题】(22-23高二下·山东烟台·阶段练习)下列关于函数,下列说法正确的是( )
A.为偶函数 B.在上单调递减
C.的值域为 D.的值域为
相似练习
【相似题1】【多选题】(23-24高一上·福建厦门·期中)某小组在研究性学习中发现:函数不全为0的图象可由反比例函数的图象通过平移得到.已知函数,则( )
A.是增函数 B.的值域为
C.没有对称轴 D.的图象关于点对称
【相似题2】(21-22高一上·湖南·阶段练习)已知函数.
(1)求的解析式;
(2)若对任意,,不等式恒成立,求的取值范围.
【题型4:与幂函数有关的单调性问题】
【解题策略】
一、核心原则
幂函数的单调性由指数的符号和定义域区间共同决定,核心规律:
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
其他区间的单调性需结合函数奇偶性推导。
二、解题步骤
1.确定定义域:根据幂函数指数类型(整数、分数)求出定义域,明确分析的区间范围;
2.判断指数符号:确定或,初步锁定第一象限的单调性;
3.结合奇偶性拓展区间:
若函数为奇函数,在关于原点对称的区间上单调性一致(如在递增,则在也递增);
若函数为偶函数,在关于原点对称的区间上单调性相反(如在递增,则在递减);
4.验证区间连续性:若定义域为不连续区间(如),需分别说明各区间单调性,不可合并表述;
5.总结结论:规范写出函数在各定义域区间上的单调性。
三、分类解析
1.的单调性
定义域为(如):函数在上单调递增;
定义域为(如):函数在上单调递增,无其他区间;
定义域为有限区间(如,):在该区间上单调递增,值域为端点函数值构成的区间。
2.的单调性
定义域为(如):函数在上单调递减;
定义域为(如):函数为奇函数,在和上分别单调递减,不可说在定义域上整体递减;
定义域为有限区间(如,):在该区间上单调递减,值域为端点函数值反向构成的区间。
3.复合函数单调性(如)
遵循“同增异减”原则:
1.求内层函数的定义域和单调区间;
2.确定幂函数在对应的取值区间上的单调性;
3.若内外层函数在同一区间上单调性相同,则复合函数单调递增;反之则单调递减。
四、常考结论
1.幂函数在第一象限的单调性仅由符号决定,与其他因素无关;
2.当为正分数时,若分母为奇数,定义域为,整体单调递增;若分母为偶数,定义域为,仅在该区间单调递增;
3.当为负分数时,若分母为奇数,在和上分别单调递减;若分母为偶数,仅在上单调递减;
4.常考特殊幂函数单调性:
:上递增;
:递减,递增;
:和上分别递减;
:上递增。
五、易错点提醒
1.忽略定义域的不连续性,误将分段单调的函数表述为整体单调(如不可说在上递减);
2.复合函数中未先确定内层函数的值域是否符合幂函数的定义域,直接判断单调性;
3.混淆指数符号对单调性的影响(如误将的幂函数判断为递增);
4.偶函数的单调性判断错误,未注意对称区间上的单调性相反。
例题精选
【例题1】(24-25高二下·云南临沧·期末)已知,函数在上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例题2】(24-25高一上·湖北荆州·期末)已知函数在区间上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
相似练习
【相似题1】(24-25高一上·云南昭通·阶段练习)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【相似题2】【多选】(24-25高一上·江西景德镇·期中)关于函数的性质描述,正确的有( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.在上是增函数 D.的值域是
【题型5:与幂函数有关的奇偶性问题】
【解题策略】
一、核心原则
1.奇偶性前提:函数定义域必须关于原点对称,否则非奇非偶;
2.幂函数的奇偶性由指数的类型(整数、最简分数)决定,结合定义域对称性判断。
二、解题步骤
1.求定义域:根据的类型确定定义域,判断是否关于原点对称(不对称则直接判定非奇非偶);
2.化简指数:将化为最简形式(分数化为互质的,,);
3.分类判断奇偶性:依据指数类型结合奇偶性定义(为偶函数,为奇函数)分析;
4.总结结论:明确函数是奇函数、偶函数或非奇非偶。
三、分类解析
1.为整数
若为偶数:定义域关于原点对称时,为偶函数(如,);
若为奇数:定义域关于原点对称时,为奇函数(如,;,);
特殊情况:,函数为(),定义域关于原点对称,为偶函数。
2.(互质,)
若为偶数:定义域为或,不关于原点对称,非奇非偶(如,);
若为奇数:
为偶数:定义域关于原点对称时,为偶函数(如,);
为奇数:定义域关于原点对称时,为奇函数(如,;,)。
四、常考结论
1.幂函数为奇函数的充要条件:是奇数或分子分母均为奇数的正/负分数,且定义域关于原点对称;
2.幂函数为偶函数的充要条件:是偶数或分子为偶数、分母为奇数的正/负分数,且定义域关于原点对称;
3.常见特殊幂函数奇偶性:
:奇函数;:偶函数;:奇函数;
:奇函数;:非奇非偶;:偶函数。
五、易错点提醒
1.未先判断定义域对称性,直接根据指数判断奇偶性;
2.分数指数未化为最简互质形式,导致判断错误(如将直接按分子偶数判断,忽略需化简为);
3.误将为偶数的分数指数幂函数判定为偶函数(因定义域不关于原点对称,实际非奇非偶);
4.忽略负分数指数幂的定义域限制(如,定义域为,非奇非偶)
例题精选
【例题1】【多选】(25-26高三上·安徽·阶段练习)已知函数是幂函数,则( )
A. B.
C. D.是奇函数
【例题2】(2025·甘肃定西·模拟预测)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)
相似练习
【相似题1】(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.
【相似题2】(24-25高一下·河南·开学考试)已知函数是幂函数,且是奇函数,则 .
【题型6:由幂函数的单调性解不等式】
【解题策略】
一、核心原则
利用幂函数的单调性解不等式的关键是:将不等式转化为“同指数幂的大小比较”,再根据的符号确定单调性,进而去掉幂的形式,转化为基础不等式求解。
当时,在上单调递增,即:若,则;
当时,在上单调递减,即:若,则。
二、解题步骤
1.确定幂函数解析式:明确不等式中幂函数的指数,判断其符号(或),确定在上的单调性;
2.统一指数形式:将不等式化为(表示$>$、$<$、、)的形式,确保两边指数相同;
3.限定定义域:根据幂函数的定义域要求(如偶次根式底数非负、负指数底数不为0等),列出和的取值范围(即定义域限制条件);
4.结合单调性去幂:
若,且在单调递增区间内,则;
若,且在单调递减区间内,则(为的反向符号,如$>$变$<$);
5.处理对称区间:若幂函数为奇/偶函数,需结合奇偶性拓展到对称区间(如偶函数,需考虑和的正负对单调性的影响);
6.求交集得解集:将定义域限制条件与去幂后的不等式解集取交集,即为最终解集。
三、分类解析
1.时的不等式(以为例)
核心:在上递增,需保证底数在定义域内,且直接传递不等号。
例1:解
步骤:,在上递增;
去幂:;
解集:。
例2:解(即)
步骤:,定义域为,在上递增;
定义域限制:;
去幂:;
交集:。
2.时的不等式(以为例)
核心:在上递减,去幂时需反向不等号,且底数不能为0。
例3:解(即)
步骤:,在和上分别递减,定义域;
分类讨论:
当时,去幂(递减性):(不等号反向);
当时,恒成立;
解集:。
例4:解(即)
步骤:,在上递减,定义域,且为偶函数;
定义域限制:;
去幂:(因递减性,不等号反向,且底数绝对值在);
解绝对值不等式:且且;
解集:。
3.含奇偶性的不等式(以偶函数为例)
核心:偶函数在递减、递增,可转化为绝对值不等式。
例5:解
步骤:,是偶函数,在递增;
转化:;
解集:。
四、易错点提醒
1.忽略定义域限制:如解时,虽定义域为,但解时,必须先保证;
2.时不等号方向错误:如(),应转化为(因递减性,不等号反向),而非;
3.偶函数未考虑对称区间:如解时,漏解,仅得;
4.复合函数内层范围错误:如解时,未先确保且,直接去幂导致增解。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·江苏苏州·阶段练习)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( )
A. B.
C. D.
【例题2】(25-26高一上·河南南阳·阶段练习)已知幂函数f(x)的图象经过点,则不等式的解集是 .
相似练习
【相似题1】(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.
【相似题2】(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,实数满足,则实数的取值范围是 .
【题型7:与幂函数有关的比较大小问题】
【解题策略】
一、核心原则
利用幂函数的单调性(由指数符号决定)和特殊中间量(如),将不同形式的幂转化为可直接比较的类型,核心逻辑:
同指数(同幂函数):用单调性比较底数;
同底数:用单调性比较指数;
不同底数不同指数:用中间量搭桥过渡。
二、解题步骤
1.判断类型:明确比较对象的底数、指数关系(同指数/同底数/均不同);
2.确定工具:
同指数:锁定对应幂函数,判断其在对应区间的单调性;
同底数:若底数在幂函数定义域内,直接用该幂函数单调性;
均不同:选取中间量(优先),将两边分别与中间量比较;
3.转化比较:根据单调性或中间量得出大小关系;
4.验证合理性:检查是否满足幂函数定义域及单调性适用区间。
三、分类解析
1.同指数(与)
方法:利用的单调性,关键看符号和底数所在区间:
若,在递增,则;
若,在递减,则;
含负数:先利用奇偶性转化为正数(如是奇函数,),再比较。
2.同底数(与)
方法:视底数为常数,将式子看作幂函数在处的函数值,比较指数与:
若,且在处随递增(因时,越大越大),则;
若,同理,。
3.不同底数不同指数(与,且)
方法:优先用中间量或过渡:
若一方大于,另一方小于,直接得出大小;
若均大于或均小于,可尝试找其他中间量(如等),或转化为同指数形式(利用指数运算法则)。
四、常考结论
1.第一象限幂函数图像规律:时,指数越大,部分图像越靠上(即时,);时,指数绝对值越大,部分图像越靠下(即时,);
2.特殊值速判:
任何正数的正指数幂大于,负指数幂大于;
当底数在时,正指数幂小于,负指数幂大于;
当底数大于时,正指数幂大于,负指数幂小于。
五、易错点提醒
1.忽略底数的正负对幂的符号影响(如,但);
2.误用单调性区间(如在和分别递减,不能直接比较与的单调性,需先看符号);
3.中间量选择不当(如比较与,优先用过渡,而非复杂数值);
4.未验证幂的存在性(如比较与,需先注意前者无意义)。
例题精选
【例题1】(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.
【例题2】(25-26高一上·全国·课前预习)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
相似练习
【相似题1】(25-26高一上·全国·单元测试)已知,则( )
A. B.
C. D.
【相似题2】(24-25高一上·安徽安庆·阶段练习)已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【题型8:幂函数的综合性质大题】
【解题策略】
一、核心解题框架
1.锁定解析式:通过幂函数定义(系数为1、底数为x)及已知条件(过定点、奇偶性、单调性等)确定指数(或含参解析式中的参数);
2.分析基础性质:基于解析式,依次求解定义域→判断奇偶性→分析单调性(分区间讨论);
3.解决综合问题:利用上述性质处理不等式、比较大小、求最值等衍生问题;
4.验证与总结:确保每一步结论符合定义域限制及题目条件,避免漏解或增解。
二、分步解析与关键技巧
步骤1:确定幂函数解析式(含参数时优先突破)
核心依据:幂函数严格形如(系数为1,底数仅为x),结合已知条件列方程/不等式求。
若已知过定点:代入得,解指数方程(如过,则);
若已知奇偶性:根据奇偶性对的要求(如偶函数需为偶数或分子偶、分母奇的分数)缩小范围;
若已知单调性:利用“在递增,在递减”列条件;
含参数时需分类讨论(如为整数/分数,正/负),并验证是否满足所有条件。
步骤2:分析定义域与奇偶性
(1)定义域求解
根据的类型(整数/最简分数)确定:
整数:正整数为,负整数为;
分数(互质,):奇为(时),偶为(时)。
(2)奇偶性判断
前提:定义域必须关于原点对称(否则直接判定非奇非偶);
核心:根据的最简形式:
整数:偶则偶,奇则奇;
分数:偶→非奇非偶;奇时,偶则偶,奇则奇。
步骤3:分析单调性
基础规律:在递增;在递减;
拓展到对称区间:
奇函数:在与单调性一致(如在递增);
偶函数:在与单调性相反(如在递减,递增);
注意:定义域不连续时(如),需分别描述各区间单调性,不可合并。
步骤4:解决综合问题(不等式、比较大小等)
(1)解幂函数不等式
原则:利用单调性“去幂”,结合定义域和奇偶性转化为基础不等式;
步骤:
1.确保不等式两边为同指数幂(如);
2.限定定义域(如偶次根式底数非负、负指数底数非0);
3.按符号和单调性去幂(不等号不变,反向);
4.偶函数需转化为绝对值不等式(如)。
(2)比较大小
同指数:用对应幂函数单调性(如与,因且,故);
不同指数/底数:用中间量(0或1)过渡(如与,前者,后者,再细化分析)。
(3)求值域或最值
结合定义域和单调性:单调区间端点即为最值点(如在上,最小值0,最大值4);
奇函数/偶函数:对称区间上的值域可通过单侧区间推导(如在上的值域为)。
三、典型例题解析
例题:已知幂函数的图像过点,且在上单调递减。
(1)求的解析式;
(2)判断的奇偶性,并说明理由;
(3)解不等式。
解析步骤:
1.求解析式:
代入点得:。
验证单调性:,在上递减,符合条件。故。
2.判断奇偶性:
定义域:(因,分母为偶数且负指数),不关于原点对称,故非奇非偶。
3.解不等式:
定义域限制:;
单调性:,在递减,故;
去幂得:;
交集:,即解集为。
四、易错点提醒
1.参数求解遗漏条件:如求时仅满足过定点,未验证单调性或奇偶性,导致增解;
2.定义域忽略:解不等式时未先限定定义域(如中未保证);
3.单调性表述错误:将不连续区间的单调性合并(如不可说在上递减);
4.奇偶性前提遗忘:未先判断定义域对称性,直接根据类型下结论。
通过“定解析式→析性质→解问题”的步骤,可系统拆解幂函数综合题,关键是每一步都紧扣定义和性质,确保逻辑严谨。
例题精选
【例题1】(25-26高一上·广东广州·开学考试)已知为幂函数.
(1)求的解析式;
(2)用定义法证明:在上是减函数;
(3)①若,求实数的取值范围;
②若恒成立,求实数的取值范围.
【例题2】(24-25高一下·云南曲靖·期末)已知幂函数在上单调递增.
(1)求的值;
(2)若函数,判断在上的单调性并用定义法证明你的结论.
相似练习
【相似题1】(24-25高二下·江西南昌·期末)已知幂函数满足.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,,且的最小值为0,求实数m的值;
(3)若函数,是否存在实数,使函数在上的值域为?若存在,求出实数n的取值范围,若不存在,请说明理由.
【相似题2】(23-24高一上·云南昭通·期中)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的值并写出的解析式;
(2)已知,,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
课后针对训练
一、单选题
1.(24-25高二上·云南昭通·期中)已知,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·辽宁沈阳·阶段练习)若,则( )
A.1 B.0 C.2 D.
二、多选题
3.(24-25高一上·福建福州·期末)已知函数,则( )
A.当时,是奇函数 B.当时,定义域为R
C.当时,值域为 D.当时,在R上单调递减
4.(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,
5.(25-26高三上·海南·阶段练习)已知函数是幂函数,则( )
A. B.
C.的图象关于y轴对称 D.若,则
6.(24-25高一上·江西·期中)若函数在区间上的值域为,则称为函数的“保值区间”,下列说法正确的是( )
A.函数存在保值区间
B.函数存在保值区间
C.若一次函数存在保值区间,则或
D.若函数存在保值区间,则实数的取值范围为
三、填空题
7.(22-23高一上·河南·期中)已知函数满足下列3个条件:
①函数的图象关于轴对称;
②函数在上单调递增;
③函数无最值.
请写出一个满足题意的函数的解析式: .
8.(23-24高二下·浙江温州·期末)已知函数是偶函数,则 ,函数的单调递增区间为 .
9.(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 .
10.(22-23高二下·江西·期中)已知函数,若对任意的有恒成立,则实数的取值范围是 .
11.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,设幂函数的图象关于原点中心对称,且与x轴及y轴均无交点,则k的值为 .
12.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数,若,则 ,若关于的不等式在区间上有解,则实数的取值范围是 .
13.(25-26高三上·江西·阶段练习)已知幂函数的定义域为,则 .
14.(25-26高三上·山东淄博·阶段练习)若幂函数在上是增函数,则实数 .
四、解答题
15.(22-23高一上·云南玉溪·阶段练习)设函数的定义域为,如果存在,使得在上的值域也为,则称为“A佳”函数.已知幂函数在内是单调增函数.
(1)求函数的解析式.
(2)函数是否为“A佳”函数.若是,请指出所在区间;若不是,请说明理由.
16.(24-25高一上·湖南·期中)已知函数的图象经过点,函数.
(1)证明:,均为幂函数.
(2)判断函数的奇偶性,说明你的理由.
(3)若,求的最小值.
17.(25-26高一上·全国·期中)已知幂函数在上单调递增.
(1)求实数的值;
(2)若存在,使得能成立,求实数的取值范围;
(3)求关于的不等式的解集.
18.(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.
19.(23-24高一上·江苏宿迁·阶段练习)已知函数,则( )
A.的最大值为 B.的最大值为1
C.的最小值为1 D.的最小值为0
20.(23-24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.
1
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$2025-2026年高一数学上学期常考题型归纳
【第14讲:幂函数】
总览
题型梳理
【知识梳理】
一、核心定义
形如(为常数,)的函数称为幂函数,其中底数是自变量,指数是常数。
二、定义域与值域
1.定义域
当为正整数时,定义域为;
当为负整数时,定义域为;
当(为正整数):
若为奇数,定义域为;
若为偶数,定义域为;
当为分数(为互质整数,):
若为奇数,定义域为(时需排除);
若为偶数,定义域为(时仍为)。
2.值域
当:
若定义域包含非负数,值域为(如);
若定义域为,值域为(如);
当:
若定义域为,值域为;
若定义域为,值域为(如)。
三、图像与性质
1.过定点
所有幂函数都过定点;当时,还过定点。
2.奇偶性
若为整数:
为偶数时,函数为偶函数;
为奇数时,函数为奇函数;
若(互质):
若均为奇数,函数为奇函数;
若为偶数,函数非奇非偶;
若为偶数,为奇数,函数为偶函数。
3.单调性
当:在上单调递增;
当:在上单调递减。
4.图像分布
:图像在第一象限从左下到右上,指数越大,图像在部分越靠近轴上方;
:图像在第一象限从左上到右下,呈反比例函数型,指数绝对值越大,图像在部分越靠近轴。
四、常考结论
1.比较大小技巧:
同底数不同指数:利用幂函数单调性(如,因递增);
同指数不同底数:利用幂函数单调性(如,因在递增);
不同底数不同指数:找中间量(如)过渡(如)。
2.图像特征结论:
幂函数在第一象限的图像必过,且越大,图像在段上升越快;
当时,函数为(),图像是除去点的水平直线。
3.特殊指数性质:
:是过原点的正比例函数,既是奇函数也是增函数;
:是偶函数,在递减,递增;
:是奇函数,在和上分别递减(不可说在定义域上递减);
:定义域为,非奇非偶,单调递增。
4.易错结论:
幂函数与指数函数的区别:幂函数底数为自变量,指数函数指数为自变量(如是指数函数,是幂函数);
当时,幂函数在处无定义,图像与轴无交点。
常见幂函数的图象和性质
解析式
图象
定义域
值域
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
奇函数
非奇非偶函数
单调性
增
上减,上增
增
上减,上减
增
定点
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:由幂函数解析式求参数的值】
【解题策略】
一、核心依据
紧扣幂函数定义:形如(为常数,底数仅为,系数为1,无其他常数项或含参项)。
二、解题步骤
1.定定义条件:根据定义列方程/不等式,确保函数严格符合形式:
系数必须为1;
底数只能是自变量,不能含参数或常数项;
指数为常数(可含参数,需通过其他条件求解)。
2.用附加条件:结合题目给出的性质(奇偶性、单调性、过定点、定义域等)进一步缩小参数范围:
过定点:代入定点坐标列方程;
奇偶性:根据奇偶性的指数特征筛选参数;
单调性:利用“在递增,在递减”列条件;
定义域/值域:根据指数类型(整数、分数)的定义域要求限制参数。
3.验最终结果:将求得的参数代入原函数,验证是否满足所有条件(避免漏解或增解)。
三、常考条件处理技巧
1.系数含参:令系数等于1,直接求解参数(如,需满足,得);
2.指数含参:结合奇偶性/单调性确定指数的取值:
若函数为偶函数,为偶数或分子为偶数、分母为奇数的分数;
若函数在递增,需;
3.过定点含参:代入定点(如恒过,若过其他点如,则,解得)。
四、易错点提醒
1.忽略幂函数系数为1的核心条件,误将指数函数当作幂函数;
2.未验证参数是否满足定义域要求(如分数指数中分母为偶数时,定义域需非负);
3.仅根据单一条件求解,未验证是否符合所有附加性质(如仅满足奇偶性但不满足单调性)
例题精选
【例题1】(25-26高二上·上海嘉定·阶段练习)已知幂函数的图像经过点和点则 .
【答案】3
【分析】依次代入点和点即可求解.
【详解】,
,
.
故答案为:3
【例题2】(25-26高三上·甘肃兰州·阶段练习)已知幂函数在上单调递减.的值为 .
【答案】
【分析】根据幂函数的结构特征求出m,再根据单调性即可得答案.
【详解】因为函数是幂函数,
所以,解得或,
当时,在区间上单调递减,
当时,在上单调递增,不满足题意,
故.
故答案为:
相似练习
【相似题1】(25-26高三上·河南·阶段练习)已知幂函数的定义域为,则( )
A.0 B.2 C.3 D.1
【答案】C
【分析】由函数是幂函数解得或,再检验即可.
【详解】由题意,解得或,
当时,的定义域为,符合题意,
当时,的定义域不为,不符合题意,
综上,.
故选:C.
【相似题2】(25-26高三上·陕西商洛·阶段练习)已知幂函数在上是减函数,则 .
【答案】/
【分析】根据幂函数的性质求出,进而求解.
【详解】由题,可得,解得,
,则.
故答案为:.
【题型2:与幂函数有关的定义域】
【解题策略】
一、核心原则
根据幂函数解析式中指数的类型(整数、分数、负数等),结合“分母不为0”“偶次根号下非负”“零指数幂底数不为0”的基本要求,确定自变量的取值范围。
二、解题步骤
1.化简指数形式:将指数化为最简形式(如分数化为既约分数,,);
2.分类列限制条件:
若为正整数:无额外限制,定义域为;
若为负整数:需满足,定义域为;
若(,互质):
当为奇数:定义域为(若,需补充);
当为偶数:需满足(若,需补充);
3.结合复合条件:若幂函数与其他函数复合(如含根号、分式、对数),需叠加对应限制条件,取所有条件的交集;
4.表示定义域:用集合或区间形式规范表达结果。
三、常考类型与结论
1.分数指数幂:
():定义域为;
():定义域为;
():定义域为。
2.负分数指数幂:
():定义域为;
():定义域为。
3.复合函数定义域:
如:先将视为整体,按上述规则确定的取值范围,再解关于的不等式。
四、易错点提醒
1.忽略分数指数分母的奇偶性对定义域的影响(如误将的定义域写为);
2.负指数幂忘记排除的情况;
3.复合函数中未将内层函数整体代入限制条件,直接对自变量列条件。
例题精选
【例题1】(23-24高三上·上海静安·期中)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】定义域即使得式子有意义,列出不等式即可.
【详解】由,使得式子有意义,则,则定义域为.
故答案为:
【例题2】(23-24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
相似练习
【相似题1】(20-21高一上·福建泉州·期中)已知函数,若a>0,则f(x)的定义域是 ;若f(x)在区间上是减函数,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】(1)由当a>0且a≠1,再由负数不能开偶次方根,有3-ax≥0求解.
(2)先看分母,当a-1>0,即a>1时,要使“f(x)在上是减函数”,则分子是减函数,且成立:当a-1<0,即a<1时,要“使f(x)在上是减函数”则分子是增函数,且-a>0成立,两种情况的结果最后取并集.
【详解】解:(1)当a>0且a≠1时,由3-ax≥0得,
即此时函数f(x)的定义域是;
(2)当a-1>0,即a>1时,要使f(x)在上是减函数,则需3-a×1≥0,此时,
当a-1<0,即a<1时,要使f(x)在上是减函数,则需-a>0,此时a<0,
综上所述,所求实数a的取值范围是.
故答案为:(1);(2)
【相似题2】(24-25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:
【题型3:与幂函数有关的值域问题】
【解题策略】
一、核心原则
幂函数的值域由定义域和指数的取值共同决定,需结合函数的单调性、奇偶性及图像特征分析:
定义域是值域的“前提”:不同定义域下,同一幂函数的值域可能不同(如在上的值域为,在上的值域为);
指数是值域的“关键”:的符号(正/负)、类型(整数/分数)直接决定函数的单调性和最值特征。
二、解题步骤
1.确定定义域:先根据幂函数解析式(或复合条件)求出自变量的取值范围(参考“定义域解题思路”);
2.分析指数的性质:明确的符号(或)、类型(整数/分数,分母奇偶性等),判断函数在定义域内的单调性、奇偶性;
3.结合单调性求值域:
若函数在定义域上单调递增(减),则值域为定义域端点对应的函数值构成的区间;
若定义域含对称区间(如、),可利用奇偶性简化分析(如偶函数只需分析正半轴,再对称到负半轴);
4.规范表示结果:用区间或集合形式写出值域(注意端点是否可取)。
三、分类解析(基于指数的类型)
1.时的值域
核心特征:在上单调递增,图像过和。
若定义域为(如等,分母为奇数的正分数):
函数在上单调递增,值域为(如,时,)。
若定义域为(如等,分母为偶数的正分数):
函数在上单调递增,值域为(如,时,)。
若定义域为有限区间(如,):
利用单调性,值域为(如,时,值域为)。
2.时的值域
核心特征:在上单调递减,图像不过原点,与坐标轴无交点。
若定义域为(如等,分母为偶数的负分数):
函数在上单调递减,当时,;当时,,故值域为(如,时,)。
若定义域为(如等,分母为奇数的负整数/分数):
函数为奇函数,在和上分别单调递减。在上值域为,在上值域为,故整体值域为(如,值域为)。
若定义域为有限区间(如,):
利用单调性,值域为(如,时,值域为)。
3.特殊指数时的值域
解析式为(),定义域为,值域为。
四、复合函数的值域(如)
1.分层处理:先求内层函数的值域;
2.转化为基础幂函数:求幂函数在定义域上的值域,即原复合函数的值域。
示例:求的值域。
第一步:求内层的范围,且需满足(因指数为,分母为偶数且指数负,定义域要求),故;
第二步:求在上的值域,得。
五、易错点提醒
1.忽略定义域对值域的影响:同一幂函数,定义域不同值域可能完全不同(如在上的值域为,而非);
2.复合函数内层值域错误:求时,未先确定内层的取值范围是否符合幂函数定义域(如中,需先保证,再求值域);
3.奇偶性误用:奇函数在对称区间上的值域需合并两侧结果(如在上的值域为,而非单一区间)。
例题精选
【例题1】(21-22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.
【例题2】【多选题】(22-23高二下·山东烟台·阶段练习)下列关于函数,下列说法正确的是( )
A.为偶函数 B.在上单调递减
C.的值域为 D.的值域为
【答案】ABD
【分析】利用函数奇偶性的定义可判断A;去绝对值分离常数可得函数的单调性即可判断B;根据单调性与奇偶性可判断C、D.
【详解】由题意,为偶函数,选项A正确.
当时,为单调递减函数,选项B正确.
当时,为单调递减函数,则,
因为函数为偶函数,当时,,选项D正确,C不正确.
故选:ABD.
相似练习
【相似题1】【多选题】(23-24高一上·福建厦门·期中)某小组在研究性学习中发现:函数不全为0的图象可由反比例函数的图象通过平移得到.已知函数,则( )
A.是增函数 B.的值域为
C.没有对称轴 D.的图象关于点对称
【答案】BD
【分析】通过常数分离法找到可平移的反比例函数,结合反比例函数知识可得.
【详解】,
所以的图象可由反比例函数向左平移1个单位,再向上平移2个单位得到,
的定义域是,它在和上是增函数,值域是,直线和都是它的对称轴,关于原点对称,
经过平移可知,在和上是增函数,在定义域内不是增函数,值域是,直线和都是它的对称轴,的图象关于点对称,
故选:BD.
【相似题2】(21-22高一上·湖南·阶段练习)已知函数.
(1)求的解析式;
(2)若对任意,,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)令,则,进而根据换元法求解即可;
(2)结合函数的单调性得,进而将问题转化为对任意,不等式恒成立,再求解恒成立问题即可.
【详解】(1)解:令,则,
则,
故.
(2)解:由(1)可得.
因为函数和函数均在上单调递增,
所以在上单调递增.
故.
对任意,,不等式恒成立,
即对任意,不等式恒成立,
则解得或.
故的取值范围是.
【题型4:与幂函数有关的单调性问题】
【解题策略】
一、核心原则
幂函数的单调性由指数的符号和定义域区间共同决定,核心规律:
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
其他区间的单调性需结合函数奇偶性推导。
二、解题步骤
1.确定定义域:根据幂函数指数类型(整数、分数)求出定义域,明确分析的区间范围;
2.判断指数符号:确定或,初步锁定第一象限的单调性;
3.结合奇偶性拓展区间:
若函数为奇函数,在关于原点对称的区间上单调性一致(如在递增,则在也递增);
若函数为偶函数,在关于原点对称的区间上单调性相反(如在递增,则在递减);
4.验证区间连续性:若定义域为不连续区间(如),需分别说明各区间单调性,不可合并表述;
5.总结结论:规范写出函数在各定义域区间上的单调性。
三、分类解析
1.的单调性
定义域为(如):函数在上单调递增;
定义域为(如):函数在上单调递增,无其他区间;
定义域为有限区间(如,):在该区间上单调递增,值域为端点函数值构成的区间。
2.的单调性
定义域为(如):函数在上单调递减;
定义域为(如):函数为奇函数,在和上分别单调递减,不可说在定义域上整体递减;
定义域为有限区间(如,):在该区间上单调递减,值域为端点函数值反向构成的区间。
3.复合函数单调性(如)
遵循“同增异减”原则:
1.求内层函数的定义域和单调区间;
2.确定幂函数在对应的取值区间上的单调性;
3.若内外层函数在同一区间上单调性相同,则复合函数单调递增;反之则单调递减。
四、常考结论
1.幂函数在第一象限的单调性仅由符号决定,与其他因素无关;
2.当为正分数时,若分母为奇数,定义域为,整体单调递增;若分母为偶数,定义域为,仅在该区间单调递增;
3.当为负分数时,若分母为奇数,在和上分别单调递减;若分母为偶数,仅在上单调递减;
4.常考特殊幂函数单调性:
:上递增;
:递减,递增;
:和上分别递减;
:上递增。
五、易错点提醒
1.忽略定义域的不连续性,误将分段单调的函数表述为整体单调(如不可说在上递减);
2.复合函数中未先确定内层函数的值域是否符合幂函数的定义域,直接判断单调性;
3.混淆指数符号对单调性的影响(如误将的幂函数判断为递增);
4.偶函数的单调性判断错误,未注意对称区间上的单调性相反。
例题精选
【例题1】(24-25高二下·云南临沧·期末)已知,函数在上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用相关幂函数及复合函数性质得,,在上单调递增,结合已知列不等式求参数范围.
【详解】对于,,结合相关幂函数性质,易知其在上单调递增,故函数在R上单调递增,
所以,即.
故选:D.
【例题2】(24-25高一上·湖北荆州·期末)已知函数在区间上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据复合函数单调性及二次函数对称轴与区间的关系可得a的取值范围.
【详解】由题意得,二次函数对称轴为直线,幂函数在为增函数,
∵函数区间上单调递减,
∴,解得,
∴a的取值范围是.
故选:D.
相似练习
【相似题1】(24-25高一上·云南昭通·阶段练习)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.
【相似题2】【多选】(24-25高一上·江西景德镇·期中)关于函数的性质描述,正确的有( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.在上是增函数 D.的值域是
【答案】BC
【分析】对AB:根据函数奇偶性的定义,直接判断即可;对C:根据幂函数单调性和复合函数单调性,直接判断即可;对D:根据函数奇偶性和单调性,直接求函数值域即可.
【详解】对AB:若使得函数有意义,则,解得,定义域关于原点对称;
当时,,又,
故为偶函数,A错误,B正确;
对C:当时,,令,
又在单调递减,,在单调递增,
根据复合函数单调性,在单调递减,故在单调递增,故C正确;
对D:根据C中所求,在单调递增,又,
故在的值域为,又为偶函数,故的值域为,故D错误.
故选:BC.
【题型5:与幂函数有关的奇偶性问题】
【解题策略】
一、核心原则
1.奇偶性前提:函数定义域必须关于原点对称,否则非奇非偶;
2.幂函数的奇偶性由指数的类型(整数、最简分数)决定,结合定义域对称性判断。
二、解题步骤
1.求定义域:根据的类型确定定义域,判断是否关于原点对称(不对称则直接判定非奇非偶);
2.化简指数:将化为最简形式(分数化为互质的,,);
3.分类判断奇偶性:依据指数类型结合奇偶性定义(为偶函数,为奇函数)分析;
4.总结结论:明确函数是奇函数、偶函数或非奇非偶。
三、分类解析
1.为整数
若为偶数:定义域关于原点对称时,为偶函数(如,);
若为奇数:定义域关于原点对称时,为奇函数(如,;,);
特殊情况:,函数为(),定义域关于原点对称,为偶函数。
2.(互质,)
若为偶数:定义域为或,不关于原点对称,非奇非偶(如,);
若为奇数:
为偶数:定义域关于原点对称时,为偶函数(如,);
为奇数:定义域关于原点对称时,为奇函数(如,;,)。
四、常考结论
1.幂函数为奇函数的充要条件:是奇数或分子分母均为奇数的正/负分数,且定义域关于原点对称;
2.幂函数为偶函数的充要条件:是偶数或分子为偶数、分母为奇数的正/负分数,且定义域关于原点对称;
3.常见特殊幂函数奇偶性:
:奇函数;:偶函数;:奇函数;
:奇函数;:非奇非偶;:偶函数。
五、易错点提醒
1.未先判断定义域对称性,直接根据指数判断奇偶性;
2.分数指数未化为最简互质形式,导致判断错误(如将直接按分子偶数判断,忽略需化简为);
3.误将为偶数的分数指数幂函数判定为偶函数(因定义域不关于原点对称,实际非奇非偶);
4.忽略负分数指数幂的定义域限制(如,定义域为,非奇非偶)
例题精选
【例题1】【多选】(25-26高三上·安徽·阶段练习)已知函数是幂函数,则( )
A. B.
C. D.是奇函数
【答案】ABD
【分析】由为幂函数,有,可判断BC选项;由的值得函数解析式判断AD选项.
【详解】函数是幂函数,则有,
所以,解得或,B选项正确,C选项错误;
或,则有是奇函数,,AD选项正确.
故选:ABD.
【例题2】(2025·甘肃定西·模拟预测)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)
相似练习
【相似题1】(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
【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.
【相似题2】(24-25高一下·河南·开学考试)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:
【题型6:由幂函数的单调性解不等式】
【解题策略】
一、核心原则
利用幂函数的单调性解不等式的关键是:将不等式转化为“同指数幂的大小比较”,再根据的符号确定单调性,进而去掉幂的形式,转化为基础不等式求解。
当时,在上单调递增,即:若,则;
当时,在上单调递减,即:若,则。
二、解题步骤
1.确定幂函数解析式:明确不等式中幂函数的指数,判断其符号(或),确定在上的单调性;
2.统一指数形式:将不等式化为(表示$>$、$<$、、)的形式,确保两边指数相同;
3.限定定义域:根据幂函数的定义域要求(如偶次根式底数非负、负指数底数不为0等),列出和的取值范围(即定义域限制条件);
4.结合单调性去幂:
若,且在单调递增区间内,则;
若,且在单调递减区间内,则(为的反向符号,如$>$变$<$);
5.处理对称区间:若幂函数为奇/偶函数,需结合奇偶性拓展到对称区间(如偶函数,需考虑和的正负对单调性的影响);
6.求交集得解集:将定义域限制条件与去幂后的不等式解集取交集,即为最终解集。
三、分类解析
1.时的不等式(以为例)
核心:在上递增,需保证底数在定义域内,且直接传递不等号。
例1:解
步骤:,在上递增;
去幂:;
解集:。
例2:解(即)
步骤:,定义域为,在上递增;
定义域限制:;
去幂:;
交集:。
2.时的不等式(以为例)
核心:在上递减,去幂时需反向不等号,且底数不能为0。
例3:解(即)
步骤:,在和上分别递减,定义域;
分类讨论:
当时,去幂(递减性):(不等号反向);
当时,恒成立;
解集:。
例4:解(即)
步骤:,在上递减,定义域,且为偶函数;
定义域限制:;
去幂:(因递减性,不等号反向,且底数绝对值在);
解绝对值不等式:且且;
解集:。
3.含奇偶性的不等式(以偶函数为例)
核心:偶函数在递减、递增,可转化为绝对值不等式。
例5:解
步骤:,是偶函数,在递增;
转化:;
解集:。
四、易错点提醒
1.忽略定义域限制:如解时,虽定义域为,但解时,必须先保证;
2.时不等号方向错误:如(),应转化为(因递减性,不等号反向),而非;
3.偶函数未考虑对称区间:如解时,漏解,仅得;
4.复合函数内层范围错误:如解时,未先确保且,直接去幂导致增解。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·江苏苏州·阶段练习)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( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合幂函数性质由条件求,结合函数的性质化简不等式,解不等式可得结论.
【详解】因为函数在上单调递减,
所以,又,
所以,
因为函数的图象关于轴对称,
所以为偶数,
不符合题意舍去,所以,
函数的定义域为,
且函数在和上单调递减,
当时,,当时,,
所以不等式可化为
或或,
所以或,
所以的取值范围为.
故选:C.
【例题2】(25-26高一上·河南南阳·阶段练习)已知幂函数f(x)的图象经过点,则不等式的解集是 .
【答案】
【分析】求出幂函数解析式,利用幂函数的单调性列不等式求解即可.
【详解】设幂函数为,代入可得,
即,解得,所以,
由函数在上单调递增,得,解得,
所以不等式的解集为.
故答案为:
相似练习
【相似题1】(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.
【相似题2】(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,实数满足,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据幂函数的单调性以及奇偶性可求解,即可根据的单调性求解.
【详解】由于幂函数在上单调递减,
,解得. 或.
当时,为偶函数,满足条件,
当时,为奇函数,不满足条件,
则,不等式,即
在上为增函数,,解得.
故答案为:
【题型7:与幂函数有关的比较大小问题】
【解题策略】
一、核心原则
利用幂函数的单调性(由指数符号决定)和特殊中间量(如),将不同形式的幂转化为可直接比较的类型,核心逻辑:
同指数(同幂函数):用单调性比较底数;
同底数:用单调性比较指数;
不同底数不同指数:用中间量搭桥过渡。
二、解题步骤
1.判断类型:明确比较对象的底数、指数关系(同指数/同底数/均不同);
2.确定工具:
同指数:锁定对应幂函数,判断其在对应区间的单调性;
同底数:若底数在幂函数定义域内,直接用该幂函数单调性;
均不同:选取中间量(优先),将两边分别与中间量比较;
3.转化比较:根据单调性或中间量得出大小关系;
4.验证合理性:检查是否满足幂函数定义域及单调性适用区间。
三、分类解析
1.同指数(与)
方法:利用的单调性,关键看符号和底数所在区间:
若,在递增,则;
若,在递减,则;
含负数:先利用奇偶性转化为正数(如是奇函数,),再比较。
2.同底数(与)
方法:视底数为常数,将式子看作幂函数在处的函数值,比较指数与:
若,且在处随递增(因时,越大越大),则;
若,同理,。
3.不同底数不同指数(与,且)
方法:优先用中间量或过渡:
若一方大于,另一方小于,直接得出大小;
若均大于或均小于,可尝试找其他中间量(如等),或转化为同指数形式(利用指数运算法则)。
四、常考结论
1.第一象限幂函数图像规律:时,指数越大,部分图像越靠上(即时,);时,指数绝对值越大,部分图像越靠下(即时,);
2.特殊值速判:
任何正数的正指数幂大于,负指数幂大于;
当底数在时,正指数幂小于,负指数幂大于;
当底数大于时,正指数幂大于,负指数幂小于。
五、易错点提醒
1.忽略底数的正负对幂的符号影响(如,但);
2.误用单调性区间(如在和分别递减,不能直接比较与的单调性,需先看符号);
3.中间量选择不当(如比较与,优先用过渡,而非复杂数值);
4.未验证幂的存在性(如比较与,需先注意前者无意义)。
例题精选
【例题1】(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.
【例题2】(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
相似练习
【相似题1】(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.
【相似题2】(24-25高一上·安徽安庆·阶段练习)已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据幂函数单调性分析判断即可.
【详解】因为在R上单调递增,所以,即,
又因为,又且在上单调递增,
所以,,所以.
故选:A.
【题型8:幂函数的综合性质大题】
【解题策略】
一、核心解题框架
1.锁定解析式:通过幂函数定义(系数为1、底数为x)及已知条件(过定点、奇偶性、单调性等)确定指数(或含参解析式中的参数);
2.分析基础性质:基于解析式,依次求解定义域→判断奇偶性→分析单调性(分区间讨论);
3.解决综合问题:利用上述性质处理不等式、比较大小、求最值等衍生问题;
4.验证与总结:确保每一步结论符合定义域限制及题目条件,避免漏解或增解。
二、分步解析与关键技巧
步骤1:确定幂函数解析式(含参数时优先突破)
核心依据:幂函数严格形如(系数为1,底数仅为x),结合已知条件列方程/不等式求。
若已知过定点:代入得,解指数方程(如过,则);
若已知奇偶性:根据奇偶性对的要求(如偶函数需为偶数或分子偶、分母奇的分数)缩小范围;
若已知单调性:利用“在递增,在递减”列条件;
含参数时需分类讨论(如为整数/分数,正/负),并验证是否满足所有条件。
步骤2:分析定义域与奇偶性
(1)定义域求解
根据的类型(整数/最简分数)确定:
整数:正整数为,负整数为;
分数(互质,):奇为(时),偶为(时)。
(2)奇偶性判断
前提:定义域必须关于原点对称(否则直接判定非奇非偶);
核心:根据的最简形式:
整数:偶则偶,奇则奇;
分数:偶→非奇非偶;奇时,偶则偶,奇则奇。
步骤3:分析单调性
基础规律:在递增;在递减;
拓展到对称区间:
奇函数:在与单调性一致(如在递增);
偶函数:在与单调性相反(如在递减,递增);
注意:定义域不连续时(如),需分别描述各区间单调性,不可合并。
步骤4:解决综合问题(不等式、比较大小等)
(1)解幂函数不等式
原则:利用单调性“去幂”,结合定义域和奇偶性转化为基础不等式;
步骤:
1.确保不等式两边为同指数幂(如);
2.限定定义域(如偶次根式底数非负、负指数底数非0);
3.按符号和单调性去幂(不等号不变,反向);
4.偶函数需转化为绝对值不等式(如)。
(2)比较大小
同指数:用对应幂函数单调性(如与,因且,故);
不同指数/底数:用中间量(0或1)过渡(如与,前者,后者,再细化分析)。
(3)求值域或最值
结合定义域和单调性:单调区间端点即为最值点(如在上,最小值0,最大值4);
奇函数/偶函数:对称区间上的值域可通过单侧区间推导(如在上的值域为)。
三、典型例题解析
例题:已知幂函数的图像过点,且在上单调递减。
(1)求的解析式;
(2)判断的奇偶性,并说明理由;
(3)解不等式。
解析步骤:
1.求解析式:
代入点得:。
验证单调性:,在上递减,符合条件。故。
2.判断奇偶性:
定义域:(因,分母为偶数且负指数),不关于原点对称,故非奇非偶。
3.解不等式:
定义域限制:;
单调性:,在递减,故;
去幂得:;
交集:,即解集为。
四、易错点提醒
1.参数求解遗漏条件:如求时仅满足过定点,未验证单调性或奇偶性,导致增解;
2.定义域忽略:解不等式时未先限定定义域(如中未保证);
3.单调性表述错误:将不连续区间的单调性合并(如不可说在上递减);
4.奇偶性前提遗忘:未先判断定义域对称性,直接根据类型下结论。
通过“定解析式→析性质→解问题”的步骤,可系统拆解幂函数综合题,关键是每一步都紧扣定义和性质,确保逻辑严谨。
例题精选
【例题1】(25-26高一上·广东广州·开学考试)已知为幂函数.
(1)求的解析式;
(2)用定义法证明:在上是减函数;
(3)①若,求实数的取值范围;
②若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)① ;②
【分析】(1)由幂函数定义求解;
(2)取值-做差-变形-判断符号-结论;
(3)①由单调性求解;②分离参数,利用基本不等式求最值得范围.
【详解】(1)由题意得,解得,则.
(2)由(1)知,,任取,且,
则,
因为,所以,,
所以,即,
所以在上是减函数.
(3)①由(2)知,在上是减函数.
因为,则,
解得,所以实数的取值范围.
②因为恒成立,即恒成立,即恒成立,
令.
当且仅当,即时等号成立,
则,所以,则实数的取值范围是.
【例题2】(24-25高一下·云南曲靖·期末)已知幂函数在上单调递增.
(1)求的值;
(2)若函数,判断在上的单调性并用定义法证明你的结论.
【答案】(1)
(2)在上单调递增,证明见解析
【分析】(1)由幂函数的性质即可列方程求解;
(2)由题意得,由对勾函数性质可判断在上单调递增,再结合定义法证明即可.
【详解】(1)因为是幂函数,所以,
解得或,
因为在上单调递增,所以,所以,则.
(2)由(1)可知,则,故在上单调递增.
证明如下:
任取,,且,
则.
因为,所以.
因为,,所以,所以,
所以,即,
所以,即在上单调递增.
相似练习
【相似题1】(24-25高二下·江西南昌·期末)已知幂函数满足.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,,且的最小值为0,求实数m的值;
(3)若函数,是否存在实数,使函数在上的值域为?若存在,求出实数n的取值范围,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)利用幂函数的定义即可求解参数,再利用幂函数的性质,进行检验参数值即可得解;
(2)利用分类讨论思想判断二次函数在闭区间上的最小值的取值情况,即可求解参数;
(3)利用函数的单调性由定义域和值域对应关系组成方程组,再利用消元思想,得到的函数关系,最后通过研究定义域,即可求出的值域.
【详解】(1)∵是幂函数,∴得,解得:或,
当时,,不满足,
当时,,满足,
∴故得,函数的解析式为;
(2)由函数,即,令,
∵,∴,记,其对称轴在,
①当,即时,则,
解得:,此时满足,保留;
②当时,即,
则,解得:,此时不满足,舍去;
③当时,即时,
则,解得:,此时不满足,舍去;
综上所述,存在使得的最小值为0;
(3)由函数在定义域内为单调递减函数,
若存在实数,使函数在上的值域为,
则,
由两式相减可得:
,
所以有,代入可得:
,令,
因为,,
即,,
所以,即,则,
而.故得实数的取值范围.
【相似题2】(23-24高一上·云南昭通·期中)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的值并写出的解析式;
(2)已知,,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)或.
【分析】(1)由条件得到求解即可;
(2)由条件得到的值域为值域的子集.再分类讨论求解;
【详解】(1)因为幂函数在上单调递减,
所以
解得:,
所以.
(2),
当时,,
易得的值域为.
,总存在,使,
的值域为值域的子集.
,
①当时,,
则;
②当时,,
则;
③当时,,不符合题意.
综上,或.
课后针对训练
一、单选题
1.(24-25高二上·云南昭通·期中)已知,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·辽宁沈阳·阶段练习)若,则( )
A.1 B.0 C.2 D.
二、多选题
3.(24-25高一上·福建福州·期末)已知函数,则( )
A.当时,是奇函数 B.当时,定义域为R
C.当时,值域为 D.当时,在R上单调递减
4.(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,
5.(25-26高三上·海南·阶段练习)已知函数是幂函数,则( )
A. B.
C.的图象关于y轴对称 D.若,则
6.(24-25高一上·江西·期中)若函数在区间上的值域为,则称为函数的“保值区间”,下列说法正确的是( )
A.函数存在保值区间
B.函数存在保值区间
C.若一次函数存在保值区间,则或
D.若函数存在保值区间,则实数的取值范围为
三、填空题
7.(22-23高一上·河南·期中)已知函数满足下列3个条件:
①函数的图象关于轴对称;
②函数在上单调递增;
③函数无最值.
请写出一个满足题意的函数的解析式: .
8.(23-24高二下·浙江温州·期末)已知函数是偶函数,则 ,函数的单调递增区间为 .
9.(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 .
10.(22-23高二下·江西·期中)已知函数,若对任意的有恒成立,则实数的取值范围是 .
11.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,设幂函数的图象关于原点中心对称,且与x轴及y轴均无交点,则k的值为 .
12.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数,若,则 ,若关于的不等式在区间上有解,则实数的取值范围是 .
13.(25-26高三上·江西·阶段练习)已知幂函数的定义域为,则 .
14.(25-26高三上·山东淄博·阶段练习)若幂函数在上是增函数,则实数 .
四、解答题
15.(22-23高一上·云南玉溪·阶段练习)设函数的定义域为,如果存在,使得在上的值域也为,则称为“A佳”函数.已知幂函数在内是单调增函数.
(1)求函数的解析式.
(2)函数是否为“A佳”函数.若是,请指出所在区间;若不是,请说明理由.
16.(24-25高一上·湖南·期中)已知函数的图象经过点,函数.
(1)证明:,均为幂函数.
(2)判断函数的奇偶性,说明你的理由.
(3)若,求的最小值.
17.(25-26高一上·全国·期中)已知幂函数在上单调递增.
(1)求实数的值;
(2)若存在,使得能成立,求实数的取值范围;
(3)求关于的不等式的解集.
18.(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.
19.(23-24高一上·江苏宿迁·阶段练习)已知函数,则( )
A.的最大值为 B.的最大值为1
C.的最小值为1 D.的最小值为0
20.(23-24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.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
B
ABC
ABD
BCD
ACD
1.B
【分析】先对每个数变形,再利用幂函数的单调性比较大小即可.
【详解】因为,,
所以,又因为,
且幂函数在上单调递增.所以.
故选:B
2.B
【分析】由,构造函数,可得,再结合的单调性和奇偶性即可求解.
【详解】构造函数,
由,
可得,
,且定义域为,
是奇函数,
,
又易得为上的单调递增函数,,
,
.
故选:B
3.ABC
【分析】根据相关幂函数的性质及奇偶性定义判断各项的正误即可.
【详解】A:由,其定义域为且,函数为奇函数,对;
B:,显然定义域为R,对;
C:,易知其值域为,对;
D:,根据相关幂函数的性质知函数在R上单调递增,错.
故选:ABC
4.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.
5.BCD
【分析】根据幂函数的定义求得或,进而有或,结合幂函数的性质依次判断各项的正误.
【详解】由是幂函数,则,
所以或,故或,A错,
所以或,B对,
显然、都是偶函数,C对,
由,而,故,D对.
故选:BCD
6.ACD
【分析】利用二次函数、反比例函数、一次函数等幂函数的图象与性质结合新定义一一判定选项即可.
【详解】对于A,函数在区间上的值域为,故函数存在保值区间,A正确;
对于B,当时,;当时,,
故函数不存在保值区间,B错误;
对于C,当时,若函数存在保值区间,则有,解得;
当时,若函数存在保值区间,则有
解得,所以或,C正确;
对于D,函数在上单调递增,
若函数存在保值区间,则有
即关于的方程有两个不相等的实数根,
令,则,所以,
结合二次函数的图象可知,,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】思路点睛:所谓“保值区间”可通过判定该函数的单调性,分类讨论代入定义域端点建立方程组计算求解即可.
7.(答案不唯一)
【分析】结合函数的对称性、单调性及常见函数即可求解.
【详解】由的图象关于轴对称知为偶函数,在上单调递增,无最值,
根据幂函数的性质可知满足题意的一个函数为.
故答案为:(答案不唯一)
8. (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)
9.
【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:.
10.
【分析】由奇函数的定义判断出为奇函数,结合时单调递减得出在上单调递减,结合已知求解即可.
【详解】当时,;
当时,,;
当时,,所以对任意的,
所以函数为奇函数,
又当时,单调递减,
所以函数在上单调递减,
所以不等式,
解得,
由已知对任意的有恒成立,
所以,即,
故答案为:.
11.1或3或5
【分析】由题意,令求出k的范围,再根据,以及幂函数的图象关于原点成中心对称,且与x轴及y轴均无交点,由此求出k的值.
【详解】由题意,令,解得,因为,所以;
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,满足题意;
当时,,幂函数为,图象关于y轴成轴对称,不关于原点对称,不满足题意;
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,满足题意;
当k=4时,,幂函数为,图象关于y轴成轴对称,不关于原点对称,不满足题意;
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,满足题意;
综上,k的值为1或3或5.
故答案为:1或3或5.
12.
【分析】代入数据计算,平方得到,再计算得到答案,设,得到 ,变换得到,计算最值得到答案.
【详解】,,故,
.
,即,
设,,在上单调递减,在上单调递增,
故,,
故,故,
函数在上单调递减,在上单调递增,
,故.
故答案为:;.
13.4
【分析】根据函数是幂函数得出参数,再代入计算求出函数值.
【详解】因为函数是幂函数,所以,所以,
所以或,
又因为函数的定义域为,
当时,定义域为不符合题意;
当时,符合题意;
所以,则。
故答案为:4.
14.
【分析】结合幂函数的定义以及单调性求值.
【详解】是幂函数,所以,解得或;
当时,,在上递增,符合题意;
当时,,在上递减,不符合题意;
综上所述,.
故答案为:
15.(1)
(2)是,
【分析】(1)根据幂函数的定义及性质得到方程(不等式)组,解得即可;
(2)首先得到的解析式,即可判断函数的单调性,再根据题意得到方程组,解得即可.
【详解】(1)因为幂函数在内是单调增函数,
所以,解得,
所以函数的解析式为.
(2)由(1)知,,函数的定义域为,
又,所以函数的值域为,
因为在上单调递增,
若存在,使得在上的值域为,
则函数在上单调递增,
有,解得或,或,
显然,所以,,
即存在,使得在上的值域为,
故函数为“佳”函数.
“佳”函数的区间为;
16.(1)证明见解析;
(2)偶函数,理由见解析;
(3).
【分析】(1)由函数的图象经过点求出,然后根据幂函数的概念判断;
(2)根据偶函数的定义判断;
(3)由条件得,然后利用基本不等式求的最小值.
【详解】(1)因为函数的图象经过点,
所以16,解得,
所以,所以均为幂函数.
(2),由解得或,
所以的定义域为,定义域关于原点对称.
因为,
所以为偶函数.
(3)因为,所以,且,
所以,即,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
17.(1)
(2)
(3)答案见解析
【分析】(1)根据幂函数的定义列方程,解出的值,再根据幂函数的单调性检验,即可得到答案;
(2)分离变量,再结合基本不等式可得的范围;
(3)代入,化简,因式分解,按两根的大小关系分类讨论,即得答案.
【详解】(1)因为函数为幂函数,
所以,解得或.
当时,,在上单调递增,符合题意;
当时,,在上单调递减,不符合题意;
所以.
(2)因为,即转化为,
由参变量分离法可得,其中,所以,,
由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,所以,
综上可知,实数的取值范围为.
(3)由(1)知,由,
得.
当,即时,不等式无解;
当,即时,不等式解为;
当,即时,不等式解为.
综上可得, 当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为.
18.(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.
19.B
【分析】求出函数定义域,结合复合函数单调性即可求得函数的最值.
【详解】因为,所以定义域为,
由复合函数单调性可知,在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递增,
所以当时,,
当时,.
故选:B.
20.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
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