内容正文:
4.4 幂函数
题型一 幂函数解析式与求值
1.(24-25高一上·山西阳泉·期中)已知幂函数满足,求的值( )
A.3 B. C.4 D.
2.(23-24高一上·贵州黔南·期末)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·全国·单元测试)若函数是幂函数,且,则 .
4.(24-25高一下·河南·开学考试)已知函数,且的图象恒过定点,且点在幂函数的图象上,则 .
题型二 根据幂函数求参数
1.(24-25高一下·辽宁朝阳·阶段练习)已知幂函数,则 .
2.(24-25高一上·江苏镇江·期末)已知幂函数经过点,则的值是 .
3.(2025·全国·模拟预测)若函数(且)的图象过定点A,且点A在幂函数上,则 .
题型三 幂函数相关定义域问题
1.(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.
2.(2023高二下·浙江·学业考试)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
3.(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.
4.(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的定义域为 .
题型四 幂函数相关值域(最值)问题
1.(24-25高一上·湖南怀化·期中)下列命题中,正确的是( )
A. 的图象是一条直线
B.幂函数图象不过第四象限
C.若函数的定义域是,则它的值域是
D.若函数的定义域是,则它的值域是
2.(24-25高一上·辽宁盘锦·阶段练习)下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
3.(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
4.(22-23高一上·湖北襄阳·期末)下列函数中,值域为的是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·上海·期末)函数的定义域是,则它的值域是 .
6.(2024高三·全国·专题练习)设函数,的值域是 .
7.(23-24高一下·山东淄博·期中)函数图象的对称中心坐标是 ;函数的值域是 .
8.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)函数的最大值是 .
题型五 根据函数定义域、值域(最值)求参数
1.(25-26高一上·全国·课前预习)已知函数在区间上的最大值为,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.(24-25高一上·湖南·阶段练习)已知幂函数的定义域是,则 .
3.(24-25高一上·上海·课后作业)若幂函数(为整数)的定义域为,则的值为 .
题型六 幂函数的图象及其应用
1.(24-25高一上·四川泸州·期末)已知函数过定点P,幂函数的图象经过点P,则该幂函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25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.
3.(24-25高一上·安徽合肥·期末)函数(且)的图象恒过定点,若点在幂函数的图象上,则幂函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高一上·河南焦作·期末)已知幂函数的图象分别经过两点,则( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·上海长宁·期末)如图是4个幂函数在第一象限内的图像,则( )
A. B.
C. D.
6.(2025高一上·广东·专题练习)在同一坐标系内,函数和的图象可能是( )
A. B.
C. D.
7.(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
8.(多选)(2025高三·全国·专题练习)已知幂函数的图象经过点,,是函数图象上的任意不同两点,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(24-25高一下·云南楚雄·期中)已知幂函数的图象关于轴对称,则 .
10.(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 .
题型七 幂函数单调性判断与单调区间
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.
2.(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”).
题型八 幂函数奇偶性问题
1.(24-25高一下·安徽马鞍山·开学考试)已知点在幂函数的图象上,则是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.在上单调递减
2.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数是奇函数,则( )
A. B.1 C.2 D.或2
3.(24-25高一上·重庆·期中)已知函数是幂函数,且为奇函数,则实数( )
A.或 B.
C. D.
题型九 幂函数单调性、奇偶性综合问题
1.(24-25高一上·海南·期末)幂函数是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.增函数 D.减函数
2.(多选)(25-26高一上·全国·单元测试)已知,则( )
A.当时,的定义域为 B.当时,
C.当时,是偶函数 D.当时,是奇函数
3.(24-25高一上·河北秦皇岛·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的值;
(2)若函数在区间上单调,求实数的取值范围.
4.(24-25高一上·北京通州·期中)已知幂函数的图象过点.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值;
(3)设函数,判断的奇偶性.
题型十 幂函数图象和性质综合问题
1.(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
2.(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: .
题型十一 根据幂函数单调性求参数
1.(24-25高一下·浙江杭州·期中)已知函数是幂函数,且在上递增,则实数( )
A.2 B. C.1 D.1或
2.(24-25高一下·四川南充·阶段练习)已知幂函数在上是增函数,则( )
A.或3 B. C.3 D.1
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
题型十二 幂函数与其它函数的综合问题
1.(24-25高一上·福建龙岩·期末)若幂函数在区间上单调递增,则函数的过定点( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·湖北恩施·期中)已知函数(,)的图像恒过定点P,P在幂函数图象上,则的值为( )
A.8 B.4 C. D.
3.(多选)(24-25高一下·河南驻马店·阶段练习)已知幂函数(,为常数),则下列说法正确的有( )
A.
B.若,则与表示同一个函数
C.若,则为奇函数
D.若,则为偶函数
4.(24-25高三下·海南·阶段练习)已知函数的图象经过定点,且幂函数的图象过点,则 .
5.(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.
题型一 比较大小问题
1.(24-25高一上·贵州毕节·期末)已知幂函数的图象经过点与点,若,,,则( )
A. B. C. D.
2.(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.
3.(24-25高一上·山东济宁·期末)已知幂函数的定义域为,记,,,则( )
A. B. C. D.
题型二 不等式求解问题
1.(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 .
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 .
3.(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 .
4.(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 .
5.(24-25高一下·上海宝山·阶段练习)已知幂函数的图像经过点.
(1)求此幂函数的表达式和定义域;
(2)若,求实数的取值范围.
题型三 幂函数图象和性质综合应用问题
1.(多选)(24-25高一下·江西·阶段练习)已知幂函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数为偶函数
C.不等式的解集为
D.若函数在上单调递增,则实数的取值范围为
2.(24-25高一下·广东·阶段练习)已知幂函数的定义域不为.
(1)求的解析式;
(2)若不等式恒成立,求a的取值范围.
3.(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.
1.(24-25高一下·安徽·开学考试)已知函数若正实数,满足则的最小值为( )
A.2 B.5 C.6 D.9
2.(24-25高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)已知幂函数,对任意且,都有,若,则的值( )
A.恒大于0 B.等于0 C.恒小于0 D.无法判断
3.(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.
4.(多选)(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.两个幂函数的图像最多只有5个交点,且交点关于原点中心对称
D.当时,越小,越大
5.(多选)(24-25高一下·四川眉山·期末)已知幂函数的图象经过点,则( )
A.的最小值为0
B.为偶函数
C.若,则
D.是在上的减函数
6.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数在上单调递增.
(1)求的值;
(2)当时,求函数的最小值.
7.(25-26高一上·全国·单元测试)已知幂函数的图象不关于原点对称.
(1)求函数的解析式;
(2)设函数,用单调性的定义证明:在上单调递增.
8.(24-25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.
9.(24-25高三上·江西宜春·期末)已知幂函数在上单调递增,二次函数.
(1)求实数的值.
(2)当时,的图象恒在图象的下方,求的取值范围.
10.(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.
11.(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.
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4.4 幂函数
题型一 幂函数解析式与求值
1.(24-25高一上·山西阳泉·期中)已知幂函数满足,求的值( )
A.3 B. C.4 D.
【答案】D
【分析】设幂函数的一般式,代入题干即可求解.
【详解】设幂函数的解析式为,,所以.
故选:D
2.(23-24高一上·贵州黔南·期末)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设,结合可求得的值,可得出函数的解析式,代值计算可得出的值.
【详解】设,则,所以,故,
因此.
故选:A.
3.(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.
4.(24-25高一下·河南·开学考试)已知函数,且的图象恒过定点,且点在幂函数的图象上,则 .
【答案】
【分析】先根据解析求出定点,再将点的坐标代入到幂函数中去可求得结果.
【详解】令,解得,此时,
所以函数(,且)的图象恒过定点,
设幂函数,则,解得,
所以.
故答案为:.
题型二 根据幂函数求参数
1.(24-25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:
2.(24-25高一上·江苏镇江·期末)已知幂函数经过点,则的值是 .
【答案】
【分析】由题意得,求出,再把点的坐标代入函数中可求出,从而可求出的值.
【详解】因为函数为幂函数,
所以,得,所以,
因为幂函数的图象过点,
所以,则,得,解得,
所以.
故答案为:
3.(2025·全国·模拟预测)若函数(且)的图象过定点A,且点A在幂函数上,则 .
【答案】
【分析】根据幂函数的定义得到,,根据指数函数的性质得到定点为,从而代入求解,得到.
【详解】是幂函数,则,所以,.
在中,令,得,所以定点为,
故,又,解得.
故答案为:
题型三 幂函数相关定义域问题
1.(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
2.(2023高二下·浙江·学业考试)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据对数函数中真数大于0与零次幂中底数不等于0列式求解即可.
【详解】由题意知,且,
故函数的定义域为.
故选:B.
3.(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.
【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
4.(24-25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:.
题型四 幂函数相关值域(最值)问题
1.(24-25高一上·湖南怀化·期中)下列命题中,正确的是( )
A. 的图象是一条直线
B.幂函数图象不过第四象限
C.若函数的定义域是,则它的值域是
D.若函数的定义域是,则它的值域是
【答案】B
【分析】根据可得选项A错误;根据幂函数的性质可得选项B正确;根据指数函数的单调性可得选项C错误;根据幂函数的单调性可得选项D错误.
【详解】A.,图象为一条直线去掉一个点,选项A错误.
B. 幂函数解析式为,当时,,故图象不过第四象限,选项B正确.
C. 函数在为增函数,由得,故值域为,选项C错误.
D.函数在上为减函数,由得,,故值域为,选项D错误.
故选:B.
2.(24-25高一上·辽宁盘锦·阶段练习)下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】C
【分析】根据幂函数的性质逐项分析即得.
【详解】对于A,的定义域为,∵,∴的值域为,
的定义域和值域均为,故A错误;
对于B,的定义域为,其值域为,
的定义域为,其值域为,故B错误;
对于C,的定义域为,其值域为,
的定义域为,其值域为,故C正确;
对于D,的定义域为,其值域为,
的定义域和值域均为,故D错误,
故选:C.
3.(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
【答案】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.
4.(22-23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.
5.(24-25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:.
6.(2024高三·全国·专题练习)设函数,的值域是 .
【答案】
【分析】对于分段函数的值域,两段分别求出值域,然后求解并集即可.
【详解】当时,单调递减,所以,
故的值域为:,
当时,单调递增,,故的值域为:,
综上,的值域为.
故答案为:.
7.(23-24高一下·山东淄博·期中)函数图象的对称中心坐标是 ;函数的值域是 .
【答案】
【分析】将函数解析式变形为,结合图象的平移得到其对称中心;又,结合不等式的性质求出函数的值域.
【详解】因为,
将奇函数图象向左平移个单位,再向上平移个单位得到图象,
所以图象的对称中心为;
,因为,所以,
则,所以.
故答案为:;
8.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)函数的最大值是 .
【答案】/0.25
【分析】求出定义域,令,结合幂函数和二次函数性质求解.
【详解】,解得.定义域为.
,
令.则.
,在单调递增,在单调递减.
则,,则.
故答案为:.
题型五 根据函数定义域、值域(最值)求参数
1.(25-26高一上·全国·课前预习)已知函数在区间上的最大值为,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】利用基本不等式求得最值,列式求解即可.
【详解】因为,
当时,,当且仅当时等号成立,
所以,故,解得,
故选:C
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:
3.(24-25高一上·上海·课后作业)若幂函数(为整数)的定义域为,则的值为 .
【答案】1
【分析】根据已知条件列出约束式即可求解.
【详解】若幂函数(为整数)的定义域为,则,解得,
而是整数,则只能,经检验符合题意.
故答案为:1
题型六 幂函数的图象及其应用
1.(24-25高一上·四川泸州·期末)已知函数过定点P,幂函数的图象经过点P,则该幂函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据对数型函数恒过定点求出,代入幂函数解析式得,进而可得图象.
【详解】因为,当时,,所以过定点,
设幂函数,幂函数的图象经过点P,代入,即,解得,
所以幂函数为,定义域,结合定义域和图象,可知C正确,
故选:C.
2.(24-25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.
3.(24-25高一上·安徽合肥·期末)函数(且)的图象恒过定点,若点在幂函数的图象上,则幂函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先找到定点的坐标,通过点坐标求解幂函数的解析式,进而得到大致图象.
【详解】函数(且)中由得,
则函数过定点,
设,代入可得,解得,
故幂函数,则B选项图象符合.
故选:B.
4.(24-25高一上·河南焦作·期末)已知幂函数的图象分别经过两点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】将两点的坐标分别代入的解析式中,得到关于的式子,再利用指数幂的运算法则化简即可求解.
【详解】因为幂函数的图象分别经过两点,
所以把两点分别代入可得,
故,故.
故选:B.
5.(24-25高一上·上海长宁·期末)如图是4个幂函数在第一象限内的图像,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根已知幂函数图象在或时图象上下关系,结合构造函数,利用指数函数的单调性做出判断.
【详解】由已知图象可知当时,,
当时,,
而函数在底数时为的单调增函数,
在底数满足时为的单调减函数,
.
故选:A
6.(2025高一上·广东·专题练习)在同一坐标系内,函数和的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数和一次函数的单调性判断的正负,可判断ABC,再由一次函数与坐标轴交点坐标及单调性判断D.
【详解】对于A,函数,,函数,;二者矛盾,不可能成立;
对于B,函数,,函数,;二者矛盾,不可能成立;
对于C,函数,,函数,;可能成立;
对于D,函数,,函数,,,矛盾,不可能成立.
故选:C.
7.(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.
8.(多选)(2025高三·全国·专题练习)已知幂函数的图象经过点,,是函数图象上的任意不同两点,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【分析】设,根据幂函数所过的点求出的解析式,设,,由幂函数的性质可判断与的单调性,由单调性比较大小得到正确答案即可.
【详解】因为是幂函数,可设,
因为幂函数的图象经过点,
所以,即,解得,所以,定义域为,
设,定义域为,因为,
所以由幂函数性质得在上单调递增,
若,则有,即,故A错误,B正确;
设,定义域为,
因为,所以由幂函数性质得在上单调递减,
若,则有,即,故C正确,D错误.
故选:BC
9.(24-25高一下·云南楚雄·期中)已知幂函数的图象关于轴对称,则 .
【答案】
【分析】根据幂函数的定义即可求,再根据的图像关于轴对称即可求解.
【详解】由题意有,即,解得或,
又的图象关于轴对称,所以,即.
故答案为:.
10.(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.
题型七 幂函数单调性判断与单调区间
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.
2.(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.
题型八 幂函数奇偶性问题
1.(24-25高一下·安徽马鞍山·开学考试)已知点在幂函数的图象上,则是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.在上单调递减
【答案】A
【分析】根据已知求出,从而函数,根据奇偶性定义以及反比例函数得到答案.
【详解】∵点在幂函数的图象上,设,
∴,解得,
∴函数,定义域为,关于原点对称,
∴,
∴函数是奇函数,根据反比例图象在上单调递减.
故选:A.
2.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数是奇函数,则( )
A. B.1 C.2 D.或2
【答案】A
【分析】根据幂函数的定义求出的可能值,再结合奇偶性即可得出结果.
【详解】由为幂函数得,即,解得或.
当时,,,原幂函数为偶函数,所以;
当时,,,原幂函数为奇函数,故.
故选:A.
3.(24-25高一上·重庆·期中)已知函数是幂函数,且为奇函数,则实数( )
A.或 B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用幂函数的定义及奇函数的概念即可求解.
【详解】由题意得,所以,所以,
解得或,
当时,,为偶函数,故不符合题意,
当时,,为奇函数,故符合题意.
综上所述:.
故选:B.
题型九 幂函数单调性、奇偶性综合问题
1.(24-25高一上·海南·期末)幂函数是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.增函数 D.减函数
【答案】C
【分析】根据函数为幂函数得,进而判断幂函数的奇偶性和单调性,即可得答案.
【详解】由题设,则为非奇非偶函数,且在上单调递增.
故选:C
2.(多选)(25-26高一上·全国·单元测试)已知,则( )
A.当时,的定义域为 B.当时,
C.当时,是偶函数 D.当时,是奇函数
【答案】BC
【分析】由幂函数的性质逐一判断各个选项即可求解.
【详解】A错误,当时,,此时的定义域为;
B正确,当时,在上单调递增,所以;
C正确,当时,,所以是偶函数;
D错误,当时,,则,定义域不关于原点对称所以不是奇函数.
故选:BC.
3.(24-25高一上·河北秦皇岛·期末)已知幂函数为偶函数.
(1)求的值;
(2)若函数在区间上单调,求实数的取值范围.
【答案】(1)2;
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义可得或,再根据奇偶性可得;
(2)利用二次函数单调性列不等式,可得解.
【详解】(1)由幂函数的定义,有,解得或,
①当时,,函数为奇函数,不合题意;
②当时,,函数为偶函数,满足题意;
由上知,实数的值为2.
(2)由(1)知,,有,
又由函数的对称轴方程为.
若函数在区间上单调,有或.
可得或.
故实数的取值范围为.
4.(24-25高一上·北京通州·期中)已知幂函数的图象过点.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值;
(3)设函数,判断的奇偶性.
【答案】(1)
(2)
(3)为奇函数.
【分析】(1)根据幂函数的知识求得的解析式,进而求得.
(2)根据函数的单调性来求得最大值.
(3)根据函数的奇偶性的定义进行判断.
【详解】(1)设幂函数,因为的图象过点,
所以,得.所以.所以.
(2)因为,
所以在区间上单调递增.
所以在区间上的最大值为.
(3)因为函数,
所以.
因为的定义域为,
所以.
所以为奇函数.
题型十 幂函数图象和性质综合问题
1.(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.
2.(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: .
【答案】(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)
题型十一 根据幂函数单调性求参数
1.(24-25高一下·浙江杭州·期中)已知函数是幂函数,且在上递增,则实数( )
A.2 B. C.1 D.1或
【答案】B
【分析】利用幂函数的定义及性质即可得到判断.
【详解】由题意幂函数可得,解得,
当时,在上单调递减,不合题意,故舍去;
当时,在上单调递增,满足题意,故;
故选:B.
2.(24-25高一下·四川南充·阶段练习)已知幂函数在上是增函数,则( )
A.或3 B. C.3 D.1
【答案】C
【分析】根据是幂函数,解得或,分别代入检验是否在上是增函数,从而得到答案.
【详解】因为是幂函数,所以,解得或,
当时,在上是增函数,符合题意,
当时,在上是减函数,不符合题意,舍去,
所以,
故选:C.
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
【答案】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
题型十二 幂函数与其它函数的综合问题
1.(24-25高一上·福建龙岩·期末)若幂函数在区间上单调递增,则函数的过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数的性质得到方程,求出,从而,由指数函数性质得到所过定点坐标.
【详解】为幂函数,且在区间上单调递增,
由题意得且,解得,
故,
令得,则,
所以的过定点.
故选:B
2.(24-25高一上·湖北恩施·期中)已知函数(,)的图像恒过定点P,P在幂函数图象上,则的值为( )
A.8 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】根据对数函数和幂函数的图象特点和定义求解即可.
【详解】因为函数的图象恒过点,
令,即时.
所以点的坐标为.
又点在幂函数的图象上,设,
则,所以,所以.
所以.
故选:C.
3.(多选)(24-25高一下·河南驻马店·阶段练习)已知幂函数(,为常数),则下列说法正确的有( )
A.
B.若,则与表示同一个函数
C.若,则为奇函数
D.若,则为偶函数
【答案】BD
【分析】由幂函数的性质,奇偶性的定义,逐项判断即可.
【详解】由为幂函数,
可得:,即,故A错误;
对于B:若,则,,故B正确;
对于C:若,则,
所以,定义域为,
显然是偶函数,故C错误;
对于D:若,则,
所以,定义域为,
又 ,故是偶函数,故D正确.
故选:BD
4.(24-25高三下·海南·阶段练习)已知函数的图象经过定点,且幂函数的图象过点,则 .
【答案】3
【分析】利用对数型函数图象特征求出点坐标,进而求出的值.
【详解】函数中,当,即时,恒有,则点,
由幂函数的图象过点,得.
故答案为:3
5.(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.
题型一 比较大小问题
1.(24-25高一上·贵州毕节·期末)已知幂函数的图象经过点与点,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,根据求出的值,进而可求得的值,然后利用指数函数和对数函数的单调性可得出、、的大小关系.
【详解】设,由题意可得,则,解得,
所以,,故,
所以,,,所以.
故选:D.
2.(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
【知识点】由幂函数的单调性比较大小、求幂函数的解析式
【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
3.(24-25高一上·山东济宁·期末)已知幂函数的定义域为,记,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先根据幂函数的定义求出的值,确定函数的表达式,再分析函数的单调性,最后根据函数单调性比较、、的大小.
【详解】因为是幂函数,根据幂函数的定义,即.
解得或.
当时,,其定义域为,不满足定义域为,舍去.
当时,,定义域为,符合题意.
所以,.
对于函数,其图象是开口向上的抛物线,对称轴为轴.
所以在上单调递减,在上单调递增.
已知,,.
因为是偶函数,所以.
,则.
因为,.
根据函数在上单调递增,可得,即.
故选:D.
题型二 不等式求解问题
1.(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 .
【答案】
【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:.
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:
3.(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:
4.(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:
5.(24-25高一下·上海宝山·阶段练习)已知幂函数的图像经过点.
(1)求此幂函数的表达式和定义域;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据幂函数定义借助待定系数法计算即可得其解析式,计算即可得其定义域;
(2)结合函数单调性与定义域要求计算即可得.
【详解】(1)设,则有,解得,
故,其定义域为;
(2)由,则在上单调递减,
故有,即,即.
题型三 幂函数图象和性质综合应用问题
1.(多选)(24-25高一下·江西·阶段练习)已知幂函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数为偶函数
C.不等式的解集为
D.若函数在上单调递增,则实数的取值范围为
【答案】BC
【分析】利用幂函数的概念求解析式,从而可判断ABC,利用分段函数单调性,结合分界点的端点值大小比较,可判断D.
【详解】由幂函数的定义,知,故,所以,A错误;
由,得函数为偶函数,B正确;
由,得,解得,C正确;
若函数在上单调递增,必有解得,D错误.
故选:BC.
2.(24-25高一下·广东·阶段练习)已知幂函数的定义域不为.
(1)求的解析式;
(2)若不等式恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由幂函数定义求得或,再结合幂函数定义域不为验证即可;
(2)结合幂函数的奇偶性、单调性列不等式求解.
【详解】(1)由幂函数的定义可得,解得或,
若,则的定义域为,不符合题意,
若,则的定义域为,符合题意,
所以的解析式为.
(2)由(1)得,的定义域关于原点对称,且,
所以为奇函数,
由可得,
因为在上递减且恒负,在上递减且恒正,
所以或或,
解得或,
所以a的取值范围为.
3.(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.
1.(24-25高一下·安徽·开学考试)已知函数若正实数,满足则的最小值为( )
A.2 B.5 C.6 D.9
【答案】D
【分析】利用函数的奇偶性,结合解不等式求解即可.
【详解】由题可知函数为奇函数,所以
又因为为单调递增函数,所以
所以
所以即,当时等号成立.
故选:D.
2.(24-25高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)已知幂函数,对任意且,都有,若,则的值( )
A.恒大于0 B.等于0 C.恒小于0 D.无法判断
【答案】C
【分析】由函数为幂函数可得或,再结合函数的性质确定,结合单调性的性质可得结论.
【详解】因为函数为幂函数,
所以,
解得或;
因为对任意且,都有,
可知函数在上单调递增,
当时,,此时函数在上单调递减,矛盾,
当时,,函数在上单调递增,满足条件,
所以,,
函数为奇函数,函数在上单调递增,
由,可得,所以,即,
所以.
故选:C.
3.(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.
4.(多选)(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.两个幂函数的图像最多只有5个交点,且交点关于原点中心对称
D.当时,越小,越大
【答案】AD
【分析】结合幂函数的定义和性质,对选项进行逐一分析.
【详解】选项A:对任意,,恒成立,故A对;
选项B:时,无意义,故B错;
选项C:两个幂函数和的交点满足,解得(仅当指数非负时)、、.实数范围内最多有3个交点,且当函数为奇函数时交点关于原点对称.故C错.
选项D:当时,的值随的减小而增大,如,故D对.
故选:AD.
5.(多选)(24-25高一下·四川眉山·期末)已知幂函数的图象经过点,则( )
A.的最小值为0
B.为偶函数
C.若,则
D.是在上的减函数
【答案】ACD
【分析】设.根据幂函数的定义即可求得.由即可判断选项A;根据偶函数的定义即可判断选项B;作差法比较与大小即可判断选项C;对变形得,由函数单调性的性质即可判断选项D.
【详解】∵函数是幂函数,∴设.
∵幂函数的图象经过点,∴,∴,∴.
∵,当且仅当时等号成立,∴的最小值为0,故选项A正确;
∵的定义域为,关于原点不对称,∴函数是非奇非偶函数,故选项B错误;
∵,∴.
∵,∴,
∴,∴,故选项C正确;
∵,
∴由函数单调性的性质可知:函数是在上的减函数,故选项D正确.
故选:ACD.
6.(25-26高一上·全国·课前预习)已知幂函数在上单调递增.
(1)求的值;
(2)当时,求函数的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义以及单调性求得的值.(2)讨论对称轴与区间的关系,根据函数的单调性求得在上的最小值.
【详解】(1)由幂函数的定义及单调性得
解得故.
(2)由(1)知,则,对称轴为直线,
当,即时,在上单调递增,所以;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
所以;
当,即时,在上单调递减,所以.
综上所述,
7.(25-26高一上·全国·单元测试)已知幂函数的图象不关于原点对称.
(1)求函数的解析式;
(2)设函数,用单调性的定义证明:在上单调递增.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据幂函数定义列出方程,解得m,将m的值代入检验,得出符合题意的函数解析式;
(2)由(1)可知,,利用单调性的定义证明在上的单调性即可.
【详解】(1)因为为幂函数,所以,解得或.
当时,,定义域为R,关于原点对称,
显然成立,故为奇函数,其图象关于原点对称,所以不符合题意;
当时,,
此时的定义域为,不关于原点对称,
故不是奇函数,其图象不关于原点对称,所以符合题意.
故.
(2)由(1)可知,,则,
任取,,且,
则
.
因为,所以,,
则,,所以,
则,
所以,
则,即,
故在上单调递增.
8.(24-25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.
9.(24-25高三上·江西宜春·期末)已知幂函数在上单调递增,二次函数.
(1)求实数的值.
(2)当时,的图象恒在图象的下方,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由幂函数的定义与单调性,分别建立方程与不等式,可得答案;
(2)由题意等价转化为不等式恒成立问题,分一次函数与二次函数两种情况,分别求得不等式所构造的函数的最值,可得答案.
【详解】(1)由幂函数在上单调递增,
则且,整理可得且,
解得.
(2)由(1)可知,由,则,
由题意可得在上恒成立,即,
当时,不等式为在上显然成立,符合题意;
当时,令,
当且时,可得,解得,所以;
当时,二次函数的对称轴为直线,则,
可得,解得,此时.
综上可得.
10.(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.
11.(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.
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