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让教与学更高效
专题05幂函数与函数的应用
☆7大高频考点概览
考点01幂函数的定义
考点02幂函数的定义域
考点03幂函数的值域
考点04幂函数的图象及应用
考点05幂函数的性质
考点06二次函数模型解决实际问题
考点07分段函数与分式函数模型的应用
考点01
幂函数的定义
一、
单选题
1.(2425高一上安微安庆期末)幂函数f八=(2m+刚r为增函数,则4=()
A.4
B.2
C.2
D.4
2.
(24-25高一上:安徽合肥期末)已知幂函数(闭=r(a是常数)的图象经过点2,4刊,那么-2)-
()
A.4
B.-4
C.4
D..
3.(24-25高-上安徽毫州期未)已知函数)=(n-2加+)×,则“n=2”是fy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
4.(24-25高一上安徽芜湖期末)幂函数fd过点8,2,8=f,则不等式82a-<ga+2的
解集为()
A.3+o
B.(-0,3)
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5.(24-25高一上安徽期末)已知幂函数/()=(m+2)
的图象经过点4,2),则m-n=()
A.-3
B.-2
C.-2
6。(24-25高一上安徽宣城期末)幂函数fx=(m2-m-1刂x-2m-2
在(0,+0)上递减,则实数m=()
A.-2
B.-1
C.2
D.2或-1
二、多选题
2425高上安数煎山期末)已知点8,在系商数的图象上,则
A.偶函数
B.奇函数
(0,+0)
0,+0)
C.在
上单调递减
D.在
上单调递增
三、填空题
。一2425高一上安徽合肥期末)暴函数y=的图象经过点24,则15)的值为
(11
9.(24-25高一上安徽蚌埠期末)若幂函数fx)的图象过点2’8,
则f(3)=
10.(2425高一上安微安庆期末)已知点P48到在幂弱数儿的图象上,则15等于一
1,(24-25高一上安徽期末)已知幂函数=(一m+1x“的图像关于”轴对称,则m=
12.(24-25高一上安微合肥期末)若器函数=-m-3m+3列x,且在xe0+四)上是增函数,
则实数m=一·
四、解答题
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13.(2425商-上安微章阳期末)已知馨商数0-兮-2m)的国象过点(心。
(1)求实数n的值:
2设函数8)=f心)+[广,用单调性的定义证明:80在从+W)上单调递增。
14.(24-25高一上安徽六安期未)已知函数f)=(2m+mx为幂函数,且在区间0,+切上单调递增,
令8)=f(-(3a+fx+3
①求函数的解析式
2当a=1时,求函数8在区间14上的值域:
3)若存在∈,4
使得8()≤0
成立,求实数a的取值范围.
考点02
幂函数的定义域
一、单选题
√2
1.(24-25高一上安徽·期末)己知幂函数f(x)=x“的图象过点2,
则下列说法中正确的是()
A.f的定义域为R
B.
f八x
0,+00
的值域为
C.f八为偶函数
D.
为减函数
√2
2.(24-25高一上·安徽合肥·期末)己知幂函数f八x)=x“的图象过点
则下列说法中正确的是
x|x≠0}
A.定义域为
B.值域为R
C.偶函数
D.减函数
考点03
幂函数的值域
一、单选题
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1
1.(2425高一上安微阶段练习)已知幂函数f例的图像过点24,则《)
A.
f(x)
为减函数
f(x)
0,+o0)
B.
的值域为
c.f()
为奇函数
D.f()
的定义域为R
2.(24-25高一上全国·专题练习)在下列函数中,定义域和值域不同的是()
A.y=x3
B.y=x2
C.y=x3
D.少=
3.(24-25高一上安徽毫州期中)当a121,2,3}
J时,函数y=xa的值域为R的a值有()
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
4.(24-25高一上安微涂州期中)已知幂函数)=的图象经过点2,刊,则下列命题中不正确的是
()
A.函数图象过点(-1,)
B.当r∈l,2时,函数(取值范围是0,4
c.fw+f-)=0
D.函数单调减区间为∞,0)
二、多选题
5.(24-25高一上·安徽滁州·期中)对幂函数f(x)=x2,下列结论正确的是()
A.f的定义域是r≠0,x∈R
B.f的值域是(0,+o
C.f八的图象只在第一象限
D.(在0,+w)上递减
6.(24-25高一上·安徽开学考试)已知幂函数/的图像经过点2,V
,则下列命题正确的是()
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f(x)
A.
为偶函数
B.
f(x)
(0,+0)
的值域是
C.若0<x<x2,则
f<(色到
2
D
g(x)=f(x+1)-f(x)(0,+o)
是
上的减函数
目目
考点04
幂函数的图象及应用
一、单选题
1.(2425高-上安徽毫州期末)图中G,C,G分别为幂函数)=,y=,”=在第一象限
内的图象,则4,2,依次可以是()
Cn
A.2,3,-1
B。-1,3,
c.2,-1,3
D.-1,2,3
1
2.(24-25高一上安徽滁州期末)在同一坐标系内,函数y=x(a≠0)和y=ar+。的图象可能是()
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3.(24-25高一上·安徽·期末)幂函数y=x及直线y=x,y=1,=1将平面直角坐标系的第一象限分成八个“卦
限”:①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧(如右图所示),那么幂函数y=x2的图象经过的“卦限”是
y=x
⑥
⑤
-y=1
1
①
-y=x
1
A.④⑦
B.④⑧
C.③⑧
D.①⑤
二、多选题
4.(24-25高一上·安徽铜陵期未)已知幂函数f(0=
,则下列结论正确的是()
A,函数'=)
(0,0),(1,1)
的图象都经过点
y=f(x)
B.函数
的图象不经过第四象限
0,则函数在0,+w
C.若>
在
上单调递增
D若0=2,则对任血实数石,有上儿生
目目
考点05
幂函数的性质
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)下列既是奇函数,又是增函数的是()
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A.=+}B.f八到=x
C.f(x)=x
D.f(x)=x2
2.(2425高一上安藏宿州期末)已知函数(=,不等式1-+1仙>0
的解集为()
A.(-0,2
B.(2,+o
C.(-∞,
D.(L+%)
.(2425高-上安微合肥期末)已知函数-(m-m-列x是幂函数,对任意名,。0+四,
20若:bR:且b0,则7@+0的值)
且x≠x2,满足x一x2
A.恒大于0
B.恒小于0
C.等于0
D.无法判断
4.(24-25高一上·安徽期中)幂函数f(0=(m2-m-)x2-
在区间0,+)上单调递增,且a+b>0
则fa+fb)
的值()
A.恒大于0
B.恒小于0
C.等于0
D.无法判断
5.(2425高一上安徽池州期末)已知琴函数f)=a-0r的图象过点2,8),且6-2)<1-2)
则b的取值范围是()
A.(0)
B
(1,2)
C.(∞,)
D.,+o)
,b∈R
6.(24-25高一上·安徽宣城期末)已知
,且a>6
,则下列不等式中正确的是()
1
1
A.a2b2
B.ab<b2
C.a+1b+1
D.d'b
7.(24-25高一上安徽合肥期未)已知a=2,b=35,c=256,则()
A.b<a<c
B.a<b<c
C.b<c<a
D.c<a<b
二、多选题
8。(2425高一上安散芜潮期末)下图为幂函数”=/川的大致图象,则八刊的解折式可能为()
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A.f()=xi
B.f(x)=x
C.f刘=x
D.f(x)=x
三、填空题
9.(24-25高一上安徽期末)已知幂函数的图象经过点(243,,那么f)的解析式为一:不等式
f(x)≤3
的解集为一
10.(24-25高一上安徽六安·期末)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一一百年二中,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,若口是定义在R上的奇函数,对于任意给定的不等正实数X,,不等式
1923
1923
[f(x)-f(x)
71923
<0
122
f(x-2
x29-x39
恒成立,且f4=0设8(刘
x+2
为“海峰函数”,则满足“海
峰函数”8()2
的x的取值范围是一
1.(2425高一上~安徽蚌埠期末)写出一个具有性质①2③的幂函数八
①f是奇函数:②在0,)上单调递增:③2)>3
12.(24-25高一上·安徽芜湖期末)已知幂函数f=(m-5m+7列x
是偶函数,则m=
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1B.(24-25高一上安徽淮南期末)若幂函数f(d=(m-2m-2x
”在区间0,+∞)上单调递减,则
1m=
14。.(24-25高一上安徽马鞍山期末)已知幂函数y=(m-2m-2)
在0,+o)上单调递增,则实数
m=
15.(24-25高一安徽宜城期末)若幂函数f()=(2m-6m+5到x-
m,且在r∈(0,+0上是增函数,
则实数m=一·
16.(24-25高一上·安徽合肥期末)已知幂函数f(x)=x2,若fa+1)<f10-2a,则a的取值范围是一.
考点06
二次函数模型解决实际问题
一、解答题
1,(24-25高一上·安徽省六校联考·期末)己知某型号光刻机的温度控制系统通过调节冷却液流量x(x>0,
单位:Lmin)来控制温度,实验发现,光刻胶的热膨胀系数y(单位:m/℃)与冷却液流量x满足关系
式y=-2x+12
同时,为了确保光刻精度,热膨张系数'必须满足不等式之2r-6x+7。
(1)要使y满足光刻精度要求,求x的取值范围:
(2)在满足光刻精度要求的条件下,求y的最小值和最大值
2.(24-25高一上·安徽合肥市168中学·期末)环保生活,低碳出行,电动汽车正成为人们购车的热门选
择,某型号的电动汽车在国道上进行测试,国道限速8Okh,经多次测试得到该汽车每小时耗电量M
(单位:Wh)与速度v(单位:km/h)的数据如下表所示:
v(km/h)
0
20
40
80
M(Wh)
0
2400
4400
12000
国道上该汽车每小时耗电量M与速度v的函数模型为:
M(v)-+bv+cv.
40
(1)当0≤v≤80时,求出该函数模型的函数解析式:
(2)现有一辆同型号电动汽车从A地行驶到B地,其中高速上行驶100km,国道上行驶30km,若高速路上
该汽车每小时耗电量N(单位:Wh)与速度v(单位:kmh)的关系满足
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N(v)=2v2-10v+200(80≤v≤120)
,则如何行驶才能使得总耗电量最少,最少为多少?
3.(24-25高一上·安徽省蚌埠市田家炳实验中学期末)某商品在近30天内每件的销售价格P(元)与时
t+20,0<t<25,t∈W
间1(天)的函数关系是P
-t+100,25≤t≤30,t∈N,该商品的日销售量Q(件)与时间t(天)的函数
关系是2=-1+400<1≤30,t∈NW.
求这种商品的日销售金额’的最大值,并指出日销售金额最大的一天
是30天中的第几天?(注:日销售金额=日销售价格×日销售量)
4.(24-25高一上·安徽省芜湖一中·期末)某公司为了提高生产效率,决定投入160万元买一套生产设备,
预计使用该设备后,前x∈N)年的支出成本为10-2万元,每年的销售收入98万元使用若干年后
对该设备处理的方案有两种:
方案一:当总盈利额达到最大值时,该设备以20万元的价格处理;
总盈利额
方案二:当年平均盈利额(注:年平均盈利额=
年度
)达到最大值时,该设备以30万元的价格处理.
()设前x年的总盈利额为少(不含设备处理收益),写出方案一中y与x的函数关系式
(2)哪种方案较为合理?并说明理由。
目目
考点07
分段函数与分式函数模型的应用
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽省定远重点中学期末)根据统计,一名工人组装第x件某产品所用的时间(单位:
不<4
分钟)为)=
,x≥A4,C为常数).已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A件产品用时15
NA
分钟,那么c和A的值分别是
A.75,25
B.75,16
C.60,25
D.60,16
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专题05 幂函数与函数的应用
7大高频考点概览
考点01幂函数的定义
考点02 幂函数的定义域
考点03 幂函数的值域
考点04 幂函数的图象及应用
考点05 幂函数的性质
考点06 二次函数模型解决实际问题
考点07 分段函数与分式函数模型的应用
地 城
考点01
幂函数的定义
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽安庆·期末)幂函数为增函数,则( )
A. B. C.2 D.4
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义和单调性确定的值,再代入求值即可.
【详解】由题意知,解得:或,即或,
因为增函数,则,于是.
故选:C.
2.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知幂函数 (α是常数)的图象经过点,那么( )
A.4 B.-4 C. D.-
【答案】A
【分析】首先代入函数解析式求出,即可得到函数解析式,再代入求出函数值即可;
【详解】因为幂函数(是常数)的图象经过点,
所以,解得,
所以,
所以;
故选:A
3.(24-25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.
4.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)幂函数过点,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设,代入点解出,再由单调性和偶函数的性质解不等式即可.
【详解】设,
由题意可得,解得,
所以在上单调递增,且,为偶函数,
所以,
解得,所以不等式的解集为.
故选:C
5.(24-25高一上·安徽·期末)已知幂函数的图象经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的定义求解即可》
【详解】依题意可得,
所以,
又的图象经过点,
所以,
解得,
所以.
故选:D.
6.(24-25高一上·安徽宣城·期末)幂函数在上递减,则实数( )
A. B. C.2 D.2或
【答案】C
【分析】根据条件,利用幂函数的定义及性质,即可求解.
【详解】因为为幂函数,则,
即,解得或,
当时,在上递减,所以满足题意,
当时,在上递增,所以不满足题意,
综上,实数,
故选:C.
二、多选题
7.(24-25高一上·安徽黄山·期末)已知点在幂函数的图象上,则( )
A.偶函数 B.奇函数
C.在上单调递减 D.在上单调递增
【答案】BC
【分析】代入点的坐标求解,即可根据奇偶性的定义判断AB,根据基本函数的单调性判断CD.
【详解】设幂函数,代入可得,
故,因此,
对于A,由于函数的定义域为,关于原点对称,
且,故为奇函数,
且在上单调递减,故AD错误,BC正确.
故选:BC.
三、填空题
8.(24-25高一上·安徽合肥·期末)幂函数的图象经过点,则的值为 .
【答案】25
【分析】设出幂函数,代入点求出解析式,再由解析式求函数值即可.
【详解】设,
因为图象经过点,
所以,解得,
所以,故.
故答案为:25
9.(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)若幂函数的图象过点,则 .
【答案】27
【分析】代入已知点坐标求出幂函数解析式即可求,
【详解】设代入,即,所以,所以.
故答案为:27.
10.(24-25高一上·安徽安庆·期末)已知点在幂函数的图象上,则等于 .
【答案】
【分析】根据幂函数,可设,由在上求n,进而可求.
【详解】由题意,可设,又在上,
∴,即,
∴,
故答案为:.
11.(24-25高一上·安徽·期末)已知幂函数的图像关于轴对称,则 .
【答案】1
【分析】由幂函数和偶函数的性质求解即可.
【详解】由于函数是幂函数,所以,解得或.
当时,,是奇函数,图象不关于轴对称;
当时,,是偶函数,图象关于轴对称,符合题意,所以的值为1.
故答案为:.
12.(24-25高一上·安徽合肥·期末)若幂函数,且在上是增函数,则实数 .
【答案】2
【分析】根据幂函数的定义求出m的值,判断在上是增函数即可.
【详解】若幂函数在区间上是增函数,
则由解得:或,
时,,是增函数,
时,,在上是减函数(不合题意,舍去),
故答案为:2.
四、解答题
13.(24-25高一上·安徽阜阳·期末)已知幂函数的图象过点.
(1)求实数的值;
(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)利用幂函数的定义求出并验证,进而求出值.
(2)由(1)求出,再利用增函数的定义推理论证.
【详解】(1)由是幂函数,得,解得,
当时,的图象不过点,不满足题意;
当时,的图象过点,所以.
(2)由(1)知,,则,
任取,且,
则
由,得,则,
,,
,
因此,即,
所以在上单调递增.
14.(24-25高一上·安徽六安·期末)已知函数为幂函数,且在区间上单调递增,令.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,求函数在区间上的值域;
(3)若存在,使得能成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据幂函数的定义以及单调性可得出关于的等式与不等式,解出的值,即可得出函数的解析式;
(2)令,求出函数在区间上的值域即可;
(3)令,可得,不等式转化为,由参变量分离法可得,其中,结合基本不等式可求得的取值范围.
【详解】(1)因为幂函数在区间上单调递增,
则,解得,
故.
(2)当时,可得,
令,因为,所以,即可得,
所以,函数在区间上单调递减,
当时,,当时,.
所以函数在区间上的值域为.
(3)令,因为,所以,
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.
地 城
考点02
幂函数的定义域
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽·期末)已知幂函数的图象过点,则下列说法中正确的是( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.为偶函数 D.为减函数
【答案】C
【分析】首先求出幂函数解析式,再根据幂函数的性质一一判断即可.
【详解】解:因为幂函数的图象过点,所以,所以,所以,定义域为,且,即为偶函数,因为,所以,所以,故A错误,B错误,C正确,又 在上单调递减,根据偶函数的对称性可得在上单调递增,故D错误;
故选:C
2.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知幂函数的图象过点,则下列说法中正确的是( )
A.定义域为 B.值域为
C.偶函数 D.减函数
【答案】A
【分析】结合幂函数性质逐项判断即可得.
【详解】因为幂函数的图象过点,所以,
所以,所以,
对A、B:因为,定义域为,值域为,
故A正确、B错误;
对C:,且定义域为,故为奇函数,故C错误;
对D:在区间,上单调递减,
由可知在定义域上不是减函数,故D错误.
故选:A.
地 城
考点03
幂函数的值域
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽·阶段练习)已知幂函数的图像过点,则( )
A.为减函数 B.的值域为
C.为奇函数 D.的定义域为R
【答案】B
【分析】先求出幂函数的解析式,再根据幂函数的性质判断即可.
【详解】解:设,将代入,得,解得,
故,易知在上单调递增,在上单调递减,且值域为,故A选项错误,B选项正确;
的定义域为,且,为偶函数,
C,D选项错误;
故选:B.
2.(24-25高一上全国·专题练习)在下列函数中,定义域和值域不同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】把幂函数写成根式的形式即可求出定义域及值域,逐项分析即可得解.
【详解】由可知,,,定义域、值域相同;
由可知,,定义域、值域相同;
由可知,,,定义域、值域相同;
由可知,,,定义域、值域不相同.
故选:D
3.(24-25高一上·安徽亳州·期中)当α∈时,函数y=xα的值域为R的α值有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】根据幂函数的性质可得.
【详解】解:,
的值域为;
的值域为;
的值域为;
的值域为;
的值域为;
所以使函数满足值域为的有个;
故选:
【点睛】本题考查幂函数的性质,属于基础题.
4.(24-25高一上·安徽滁州·期中)已知幂函数的图象经过点,则下列命题中不正确的是( )
A.函数图象过点
B.当时,函数取值范围是
C.
D.函数单调减区间为
【答案】C
【分析】根据题意计算出的值,然后根据幂函数的性质对四个选项进行判断,从而得到答案.
【详解】因为幂函数的图象经过点,
所以,解得
所以幂函数,
所以函数图像过,故A选项正确,
单调递减,单调递增,
所以当时,函数取值范围是
故B选项正确,
为偶函数,故C选项错误,
在上单调减区,故D选项正确.
故选:C.
【点睛】本题考查幂函数的图像和性质,属于简单题.
二、多选题
5.(24-25高一上·安徽滁州·期中)对幂函数,下列结论正确的是( )
A.的定义域是 B.的值域是
C.的图象只在第一象限 D.在上递减
【答案】BCD
【分析】根据幂函数的图象和性质,可判断答案.
【详解】对幂函数,的定义域是,因此A不正确
的值域是,B正确
的图象只在第一象限,C正确
在上递减,D正确
故选: .
6.(24-25高一上·安徽·开学考试)已知幂函数的图像经过点,则下列命题正确的是( )
A.为偶函数
B.的值域是
C.若,则
D.是上的减函数
【答案】CD
【分析】根据幂函数的定义,运用代入法,结合幂函数的性质逐一判断即可.
【详解】由函数是幂函数,设,又的图像经过点,
所以,∴,即.
对于A,函数的定义域为,不关于原点对称,所以函数不是偶函数,故A错误;
对于B,因为,所以,故B错误;
对于C,因为,所以
,所以,故C正确;
D:,由函数单调性的性质可知中:函数是上的减函数,故D正确,
故选:CD
【点睛】关键点睛:本题考查幂函数的定义及性质,运用不等式的性质,结合函数单调性的性质进行判断是解题的关键.
地 城
考点04
幂函数的图象及应用
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽亳州·期末)图中,,分别为幂函数,,在第一象限内的图象,则,,依次可以是( )
A.,3, B.,3, C.,,3 D.,,3
【答案】D
【分析】根据幂函数的图象,结合幂函数的性质判断参数的大小关系,即可得答案.
【详解】由题图知:,,,
所以,,依次可以是,,3.
故选:D
2.(24-25高一上·安徽滁州·期末)在同一坐标系内,函数和的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数的图象与性质,分和讨论,利用排除法,即可求解,得到答案.
【详解】由题意,若时,函数在递增,此时递增,排除D;纵轴上截距为正数,排除C,即时,不合题意;
若时,函数在递减,又由递减可排除A,故选B.
【点睛】本题主要考查了幂函数的图象与性质的应用,其中解答中熟记幂函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
3.(24-25高一上·安徽·期末)幂函数y=x-1及直线y=x,y=1,x=1将平面直角坐标系的第一象限分成八个“卦限”:①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧(如右图所示),那么幂函数的图象经过的“卦限”是
A.④⑦ B.④⑧ C.③⑧ D.①⑤
【答案】D
【分析】根据幂函数图象的特征可知,经过①⑤“卦限”.
【详解】幂函数,当时,图象经过且为“上凸”函数,
故选D.
【点睛】本题主要考查幂函数的图象特征,熟记指数对函数图象的影响,是求解本题的关键.
二、多选题
4.(24-25高一上·安徽铜陵·期末)已知幂函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的图象都经过点
B.函数的图象不经过第四象限
C.若,则函数在上单调递增
D.若,则对任意实数,有
【答案】BCD
【分析】A选项,举出反例;B选项,时,,B正确;C选项,根据幂函数性质得到C正确;D选项,作差法比较出大小.
【详解】A选项,当时,,不经过原点,A错误;
B选项,当时,,故图象不经过第四象限,B正确;
C选项,若,则函数在上单调递增,C正确;
D选项,,,
,
故
,当且仅当时,等号成立,
故,D正确.
故选:BCD
地 城
考点05
幂函数的性质
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)下列既是奇函数,又是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对于ABD:举例说明单调性即可得判断;对于C:根据幂函数性质分析判断.
【详解】对于选项A:因为,可知函数不为增函数,故A错误;
对于选项B:因为,可知函数不为增函数,故B错误;
对于选项C:由幂函数性质可知既是奇函数,又是增函数,故C正确;
对于选项D:因为,可知函数不为增函数,故D错误;
故选:C.
2.(24-25高一上·安徽宿州·期末)已知函数,不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合的单调性和奇偶性求得正确答案.
【详解】是在上单调递增的奇函数,
所以,
所以,
所以不等式的解集是.
故选:A
3.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知函数是幂函数,对任意,,且,满足,若,,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
【解析】利用幂函数的定义求出m,利用函数的单调性和奇偶性即可求解.
【详解】∵函数是幂函数,
∴,解得:m= -2或m=3.
∵对任意,,且,满足,
∴函数为增函数,
∴,
∴m=3(m= -2舍去)
∴为增函数.
对任意,,且,
则,∴
∴.
故选:A
【点睛】(1)由幂函数的定义求参数的值要严格按照解析式,x前的系数为1;
(2)函数的单调性和奇偶性是函数常用性质,通常一起应用.
4.(24-25高一上·安徽·期中)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】根据题意求出函数解析式,再由奇偶性与单调性判断即可.
【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.(24-25高一上·安徽池州·期末)已知幂函数的图象过点,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先根据题意得幂函数解析式为,再根据函数的单调性解不等式即可得答案.
【详解】解:因为幂函数的图像过点,
所以,所以,所以,
由于函数在上单调递增,
所以,解得:.
故的取值范围是.
故选:C.
【点睛】本题考查幂函数的定义,根据幂函数的单调性解不等式,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于根据幂函数的系数为待定系数求得解析式,进而根据单调性解不等式.
6.(24-25高一上·安徽宣城·期末)已知,且,则下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据特值法可判断ABC,构造函数可判断D.
【详解】对于A:若满足,则不满足,故A错误;
对于B:若满足,则不满足,故B错误;
对于C:若满足,则不满足,故C错误;
对于D:令,易知函数在R上增函数,
因为,所以,则,故D正确.
故选:D.
7.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据分数指数幂和根式的互换,进而即可判断,,的大小.
【详解】由,,,
所以.
故选:A.
二、多选题
8.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)下图为幂函数的大致图象,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据奇函数的性质,以及幂函数的性质,可得答案.
【详解】对于A、C,,,显然为奇函数,且指数在0到1之间,在第一象限是越增越慢的,故A、C正确;
对于B、D,,,显然为偶函数,故B、D错误.
故选:AC.
三、填空题
9.(24-25高一上·安徽·期末)已知幂函数的图象经过点,那么的解析式为 ;不等式的解集为 .
【答案】
【分析】利用幂函数过的点求出的解析式,再利用单调性解不等式即可.
【详解】设幂函数,依题意,,即,因此,解得,
所以函数的解析式为;
显然函数在上单调递减,且,
于是不等式为:,解得,即或,
所以不等式的解集为.
故答案为:;
10.(24-25高一上·安徽六安·期末)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】
【分析】根据给定的恒成立的不等式,结合幂函数性质可得函数在的单调性,再借助奇函数性质求解不等式即可得解.
【详解】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:.
【点睛】思路点睛:涉及分段函数解不等式问题,先在每一段上求解不等式,再求出各段解集的并集即可.
11.(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)写出一个具有性质①②③的幂函数 .
①是奇函数;②在上单调递增;③.
【答案】(答案不唯一)
【分析】利用幂函数的图象和性质,判断满足性质①②③的幂函数.
【详解】由幂函数的性质可知,同时满足性质①②③.
故答案为:(答案不唯一)
12.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)已知幂函数是偶函数,则 .
【答案】3
【分析】先根据函数是幂函数,求得m,再验证是否为偶函数即可.
【详解】因为函数是幂函数,
所以,即,
解得或,
当时,是奇函数,不符合题意;
当时,是偶函数, 符合题意;
故,
故答案为:3.
13.(24-25高一上·安徽淮南·期末)若幂函数在区间上单调递减,则 .
【答案】
【分析】根据幂函数的定义求出值,再根据在上单调递减求值即可.
【详解】因为为幂函数,所以;解得或,
又因为在上递减,所以,故.
故答案为:
14.(24-25高一上·安徽马鞍山·期末)已知幂函数在上单调递增,则实数 .
【答案】3
【分析】根据给定条件,利用幂函数的定义及性质求出.
【详解】幂函数在上单调递增,则,解得,
所以实数.
故答案为:3
15.(24-25高一上·安徽宣城·期末)若幂函数,且在上是增函数,则实数 .
【答案】2
【分析】先根据幂函数的定义列方程求的值,再验证是否满足题意.
【详解】由幂函数的解析式可得,即,解得或,
当时,在上是减函数,不符合题意;
当时,在上是增函数,符合题意.
综上可知,.
故答案为:2.
16.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知幂函数,若,则a的取值范围是 .
【答案】
【解析】由幂函数在上单调递增可得,从而解得.
【详解】解:幂函数在上单调递增,
又,
,
,即
故答案为:.
【点睛】本题考查了幂函数的性质的应用,属于基础题.
地 城
考点06
二次函数模型解决实际问题
一、解答题
1.(24-25高一上·安徽省六校联考·期末)已知某型号光刻机的温度控制系统通过调节冷却液流量,单位:来控制温度,实验发现,光刻胶的热膨胀系数(单位:)与冷却液流量满足关系式,同时,为了确保光刻精度,热膨胀系数必须满足不等式.
(1)要使满足光刻精度要求,求的取值范围;
(2)在满足光刻精度要求的条件下,求的最小值和最大值.
【答案】(1)
(2)的最小值为11,最大值为27
【分析】(1)根据题意列不等式,解一元二次不等式即可求解;
(2),根据一元二次函数性质求得最值即可.
【详解】(1)根据题意得,化简得,
即,解得,
又,所以,所以的取值范围为;
(2),该函数的图象是一条开口向上的抛物线,
其最小值在顶点处取得,即当时,取得最小值,为;
当时,取得最大值,为;
综上,的最小值为11,最大值为27.
2.(24-25高一上·安徽合肥市168中学·期末)环保生活,低碳出行,电动汽车正成为人们购车的热门选择,某型号的电动汽车在国道上进行测试,国道限速,经多次测试得到该汽车每小时耗电量(单位:Wh)与速度(单位:km/h)的数据如下表所示:
0
20
40
80
0
2400
4400
12000
国道上该汽车每小时耗电量与速度的函数模型为:.
(1)当时,求出该函数模型的函数解析式;
(2)现有一辆同型号电动汽车从地行驶到地,其中高速上行驶,国道上行驶,若高速路上该汽车每小时耗电量(单位:)与速度(单位:)的关系满足,则如何行驶才能使得总耗电量最少,最少为多少?
【答案】(1)
(2)在高速上的行驶速度为,在国道上的行驶速度为,总耗电量最少,最少为
【分析】(1)代入表格中数据,通过解方程即可求出对应函数表达式;
(2)对高速路段和国道路段分别求出耗电量和速度的关系式,结合对勾函数和二次函数的性质分别求出最小值即可.
【详解】(1),
由表中数据可得,
解得,
.
(2)高速路段长,所用时间为,
则所耗电量为,
由对勾函数的性质可知,在上单调递增,
,
国道路段,所用时间为,
则所耗电量为,
,当时,,
当这辆车在高速上的行驶速度为,在国道上的行驶速度为时,该车从地行驶到地的总耗电量最少,最少为.
3.(24-25高一上·安徽省蚌埠市田家炳实验中学·期末)某商品在近30天内每件的销售价格(元)与时间(天)的函数关系是,该商品的日销售量(件)与时间(天)的函数关系是.求这种商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天?(注:日销售金额=日销售价格×日销售量)
【答案】元;第25天
【分析】分情况讨论即可获得日销售金额y关于时间t的函数关系式,根据分段函数不同段上的表达式,分别求最大值取较大者即可解答.
【详解】∵日销售金额,
∴
.
当,,时,(元);
当,,时.(元);
∵,∴第25天日销售金额最大,(元).
【点睛】本题考查分段函数的应用,考查分类讨论的思想、二次函数求最值得方法以及问题转化的能力,属于中档题.
4.(24-25高一上·安徽省芜湖一中·期末)某公司为了提高生产效率,决定投入160万元买一套生产设备,预计使用该设备后,前年的支出成本为万元,每年的销售收入98万元.使用若干年后对该设备处理的方案有两种:
方案一:当总盈利额达到最大值时,该设备以20万元的价格处理;
方案二:当年平均盈利额(注:年平均盈利额)达到最大值时,该设备以30万元的价格处理.
(1)设前年的总盈利额为(不含设备处理收益),写出方案一中与的函数关系式
(2)哪种方案较为合理?并说明理由.
【答案】(1)
(2)方案二合理,理由见解析
【分析】(1)利用已知条件即可写出与的函数关系式;
(2)分别写出两种方案的总利润以及所需要的时间,即可得出结论.
【详解】(1)根据题意可得,
则方案一中与的函数关系式为:;
(2)方案一:,
当时,总盈利额取得最大值90万元,
此时处理掉设备,则总利润为万元;
方案二:由(1)可得年平均利润额为
,
当且仅当即时等号成立,
即当时,年平均盈利额最大为20万元,此时总盈利额万元,
此时处理掉设备,则总利润为万元;
综上,两种方案获利都是110万元,但方案一需要5年,而方案二仅需要4年,
故方案二合理.
地 城
考点07
分段函数与分式函数模型的应用
一、单选题
1.(24-25高一上·安徽省定远重点中学·期末)根据统计,一名工人组装第x件某产品所用的时间(单位:分钟)为f(x)=(A,c为常数).已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A件产品用时15分钟,那么c和A的值分别是
A.75,25 B.75,16 C.60,25 D.60,16
【答案】D
【详解】由题意可得:f(A)==15,所以c=15而f(4)==30,
可得出=30故=4,可得A=16
从而c=15=60
故答案为D
二、解答题
2.(24-25高一上·安徽省亳州市第二完全中学·期末)某公司生产一类电子芯片,且该芯片的年产量不超过35万件,每万件电子芯片的计划售价为16万元.已知生产此类电子芯片的成本分为固定成本与流动成本两个部分,其中固定成本为30万元/年,每生产万件电子芯片需要投入的流动成本为(单位:万元),当年产量不超过14万件时,;当年产量超过14万件时,.假设该公司每年生产的芯片都能够被销售完.
(1)写出年利润(万元)关于年产量(万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)
(2)如果你作为公司的决策人,为使公司获得的年利润最大,每年应生产多少万件该芯片?
【答案】(1)
(2)公司获得的年利润最大,每年应生产9万件该芯片
【分析】(1)分和两种情况,分别求出函数解析式;
(2)结合二次函数及基本不等式求出函数的最大值,即可得解.
【详解】(1)根据题意得,
当时,,
当时,,
故
(2)当时,,且当时,单调递增,当时,单调递减,
此时.
当时,,当且仅当时,等号成立.
因为,故当时,取得最大值24,
即为使公司获得的年利润最大,每年应生产万件该芯片.
3.(24-25高一上·安徽省黄山市屯溪第一中学·期末)某地为打造“生态水果庄园”,对某种果树进行调研.经调研发现,施用肥料千克时,这种果树的单株产量(单位:千克),单株施用肥料及其它成本的总投入为元.已知这种水果的市场售价大约为10元/千克,且销路畅通供不应求.记该果树的单株利润为(单位:元).
(1)求的解析式;
(2)当施用肥料为多少千克时,该果树的单株利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)施用肥料为3千克时,该果树的单株利润最大,最大利润是390元
【分析】(1)根据可得的解析式.
(2)利用二次函数的性质及基本不等式可求的最大值.
【详解】(1)由已知得,,
∵,
∴,
整理得,.
(2)当时,,对称轴为直线,
∴.
当时,
,
当且仅当,即时等号成立,故,
∵,∴的最大值为390,
∴当施用肥料为3千克时,该果树的单株利润最大,最大利润是390元.
4.(24-25高一上·安徽省滁州市定远县育才学校·期末)如图所示,将一个矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花坛AMPN,要求M在射线AB上,N在射线AD上,且对角线MN过C点已知米,米,设AN的长为米
(1)要使矩形AMPN的面积大于54平方米,则AN的长应在什么范围内?
(2)求当AM,AN的长度分别是多少时,矩形花坛AMPN的面积最小,并求出此最小值;
【答案】(1)
(2),最小面积为48平方米
【分析】(1)先表达出AMPN的面积表达式,时解出不等式,即可知AN的取值范围.
(2)令,将式子化成对勾函数后求最值.
【详解】(1)解:设的长为米()
是矩形
由,得
,解得或
即的取值范围为
(2)令,(),则
当且仅当,即时,等号成立,此时,最小面积为48平方米
5.(24-25高一上·安徽省六安市汇文中学·期末)某火车站正在不断建设,目前车站准备在某仓库外,利用其一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面积为12平方米,且背面靠墙的长方体形状的保管员室.由于此保管员室的后背靠墙,无须建造费用,因此甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米150元,屋顶和地面以及其他报价共计7200元.设屋子的左右两侧墙的长度均为x米.
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队的报价最低?
(2)现有乙工程队也参与此保管员室建造竞标,其给出的整体报价为元,若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求a的取值范围.
【答案】(1)米
(2)
【分析】(1)由题意可得与的关系,结合基本不等式计算即可得;
(2)由题意可将问题转化为在恒成立,结合基本不等式计算即可得.
【详解】(1)设甲工程队的总造价为 元,
则,
,
当且仅当,即时等号成立,
∴当左右两面墙的长度为米时,甲工程队的报价最低为14400元;
(2)由题意可得,对任意的恒成立,
则,即在恒成立,
又,
当且仅当即时等号成立,
,又,故.
6.(24-25高一上·安徽黄山·期末)某文具店销售笔记本,根据销售数据,日均销量与售价存在分段规律.该文具店每日的固定成本为20元,每本笔记本的进价为2元.设笔记本的售价为每本元,日均销量为本.当时,;当时,.
(1)写出该文具店的日均利润(元)的解析式.(利润=销售收入-成本)
(2)当笔记本的售价定为每本多少元时,该文具店的日均利润最大?最大日均利润是多少?
【答案】(1)
(2)当笔记本的售价定为每本7元时,该文具店的日均利润最大,为230元.
【分析】(1)依题意,当时,当时,根据利润与售价的关系即可求得解析式;
(2)根据相应解析式利用二次函数与基本不等式得最值,比较可得结论.
【详解】(1)当时,
当时,
综上,
(2)当时,,
图象的对称轴为,
所以在上单调递增,最大值在处取到,为220;
当时,
,
当且仅当,即时,等号成立,且;
因为,所以当笔记本的售价定为每本7元时,该文具店的日均利润最大,为230元.
7.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)为推动县域经济发展,某县计划建一农产品加工厂.经市场调研,生产需投入年固定成本为万元,每生产万件产品,需另投入的流动成本为万元,在年产量不足万件时,(万元),在年产量不小于万件时,(万元),每件产品的售价为元,且该厂生产的产品当年能全部售完.
(1)写出年利润(万元)关于年产量(万件)的函数解析式;
(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)
(2)当年产量为多少万件时,该厂所获利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)年产量万件时,该厂所获利润最大,最大利润为万元
【分析】(1)根据年利润的定义,分别考虑时年利润的表达式,由此可知结果;
(2)当时,利用二次函数性质分析的最大值;当时,利用基本不等式求出的最大值,由此可知结果.
【详解】(1)当时,,
当时,,
所以.
(2)当时,,
因为,所以;
当时,,
当且仅当,即时取等号,所以;
综上所述,当年产量万件时,该厂所获利润最大,最大利润为万元.
8.(24-25高一上·安徽省宣城市·期末)在园林博览会上,某公司带来了一种智能设备供采购商洽谈采购,并决定大量投放市场,已知该种设备年固定研发成本为50万元,每生产一台需另投入90元,设该公司一年内生产该设备万台且全部售完,每一万台的销售收入(万元)与年产量(万台)满足如下关系式:
(1)写出年利润(万元)关于年产量(万台)的函数解析式(利润销售收入-成本)
(2)当年产量为多少万台时,该公司获得的年利润最大,并求出最大利润.
【答案】(1)
(2)当年产量为万台时,该公司获得的年利润最大,且最大利润为万元
【分析】(1)利用利润销售收入-成本公式计算即可得;
(2)结合二次函数性质与基本不等式计算即可得.
【详解】(1)当时,;
当时,,
故;
(2)当时,是对称轴为的二次函数,
则在上单调递增,
故当时,万元;
当时,
万元,
当且仅当时等号成立,
故当时,万元;
故当年产量为万台时,该公司获得的年利润最大,且最大利润为万元.
试卷第1页,共3页
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