3.3幂函数 导学案----2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修一
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摘要:
该高中数学导学案聚焦“3.3幂函数”,涵盖定义、图象、性质及应用等核心知识点,通过填空与概念辨析夯实基础,构建从定义到性质再到应用的知识支架,衔接函数概念,为后续学习复杂函数铺垫。
资料亮点在于考点与题目对应清晰,帮助学生明确学习方向,题型涵盖单选、多选、填空、解答,训练全面。通过概念辨析培养抽象能力(数学眼光),性质应用提升推理能力(数学思维),问题解决强化应用意识(数学语言),助力学生系统掌握幂函数知识。
内容正文:
3.3幂函数 导学案
★ 提纲携领 夯实基础
【1】幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,函数______叫做幂函数,其中x是自变量,α为常数.
(2)常见的五种幂函数的图象
(3)幂函数的性质
①幂函数在上都有定义;
②当时,幂函数的图象都过点______和______,且在上单调递增;
③当时,幂函数的图象都过点______,且在上单调递减;
④当α为奇数时,为_________;当α为偶数时,为______.
【答案】 奇函数 偶函数
【2】概念辨析 判断正误.
(1)幂函数的图象必过点和.( )
(2)幂函数的图象都不过第二、四象限.( )
(3)当幂指数取1,3,时,幂函数是增函数.( )
(4)若幂函数的图象关于原点对称,则在定义域内y随x的增大而增大.( )
【答案】 × × √ ×
【详解】(1)例如:,不过,故错误;
(2)例如:,幂函数会过第二象限,故错误
(3)当幂指数取1,3,时,幂函数是增函数,正确;
(4)例如:,函数在递减,故错误;
★★ 心中有考点 学习有方向
考点
对应题目
练后感悟
幂函数的定义
1,15
幂函数的图象
2,6,7,14
幂函数的单调性及其应用
3,13,19
幂函数的定义域值域及性质应用
4,16
幂函数型复合函数问题
5
由幂函数的单调性解不等式
8,17
幂函数的奇偶性
9,12,18
幂函数的凸凹性
10
★★★ 脚踏实地 训练为本
一、单选题
1.“”是“函数为幂函数”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】根据幂函数定义及充分必要条件关系可判断.
【详解】若函数为幂函数,则,解得,
所以“”是“函数为幂函数”的充分不必要条件.
故选:A
2.已知幂函数的图象不经过原点,则( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【分析】先根据幂函数的定义求出的可能取值,再结合图象不过原点的约束筛选出符合条件的,最后代入计算函数值即可.
【详解】由题意可得,解得或,
当时,,此时图象不经过原点,符合题意;
当时,,此时图象经过原点,不符合题意;
所以,.
3.已知幂函数在上单调递减,则( )
A.1或2 B.0或1 C.1 D.2
【答案】C
【分析】先依据幂函数的定义求出的可能取值,再结合函数在上单调递减的性质筛选得到正确结果.
【详解】根据幂函数的定义可得 ,即,解得或,
又在上单调递减,可得,即,
所以.
4.下列关于幂函数的说法不正确的是( )
A.定义域为 B.值域为
C.在上单调递增 D.的解集为
【答案】C
【分析】根据幂函数的性质求出的定义域、值域、奇偶性和单调性判断选项ABC;利用奇偶性和单调性解不等式,得到,判断选项D.
【详解】因为幂函数,由于立方根的意义可得幂函数定义域为,选项A正确;
因为,所以,所以幂函数值域为,选项B正确;
因为,所以为偶函数,又因为, 所以幂函数在区间单调递增,
根据偶函数的性质得到在上单调递减,选项C错误;
由于为偶函数,所以 ,由,
根据函数图象和性质,可得,则有, 解得,选项D正确;
故选:C
5.函数的单调增区间为
A. B. C.和 D.和
【答案】A
【详解】试题分析:由,得或,所以函数的定义域为.
可看作由,复合而成的,而单调递减,要求的单调增区间,只需求的减区间即可,的单调增区间为,所以函数的单调增区间为,故答案为,故选A.
6.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
7.函数的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数图像性质可判定.
【详解】,定义域为,排除A,B.
经过定点, ,则第一象限图象是单调递增,且增长率逐步变快.
故选:C.
8.已知幂函数过点,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先设幂函数解析式,再应用过点求参数得出,最后应用单调性列式计算求解.
【详解】设幂函数,代入点得,解得,故,
因为函数为偶函数,所以等价于,
因为函数在上单调递增,所以等价于,
平方化简得,解得解集为;
二、多选题
9.已知点在幂函数的图象上,则下列叙述正确的是( )
A.函数是奇函数
B.函数是偶函数
C.
D.函数在定义域内是减函数
【答案】AC
【分析】根据幂函数的定义和性质判断即可.
【详解】因为点在幂函数的图象上,所以,解得.
所以.
由于,所以是奇函数,A正确B错误;
易知,所以C正确;
根据幂函数的性质可知,分别在上单调递减,但是定义域内不是单调函数,所以D错误.
10.已知幂函数的图象经过点,则( )
A.函数为奇函数
B.函数为增函数
C.若,则
D.若,则
【答案】BC
【详解】对于A,设幂函数(为实数),
其图像经过点,,解得,
,其定义域为,不关于原点对称,
则函数不为奇函数,故A错误,
对于B,由幂函数性质得在上为增函数,故B正确;
对于C,D,如图,作出符合题意的图形,
则函数是上凸函数,可得对定义域内任意的,
都有成立,故C正确,D错误.
11.已知幂函数在上单调递增,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.为偶函数
D.
【答案】BCD
【分析】利用幂函数的定义及单调性求出,再逐项判断即可.
【详解】因为是幂函数,所以,解得或,又因为在上单调递增,所以,所以,所以A错误,B正确;
由上述分析可得,则,所以为偶函数,C正确;
因为为偶函数,所以,又在上单调递增,所以,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题
12.已知幂函数的图象关于轴对称,则__________.
【答案】
【详解】因为是幂函数,所以,解得或,
当时,为偶函数,图象关于轴对称.
当时,为奇函数,图象关于原点对称,不符.
所以,
13.已知,函数在上是严格增函数,且图象关于原点对称,则________.
【答案】
【详解】根据幂函数的单调性性质:若幂函数在上严格增,则;
已知,得α的可能取值为;
又函数图象关于原点对称等价于函数为奇函数,且定义域关于原点对称:
当时,,定义域为,不关于原点对称,不符合要求;
当时,,定义域为R,对任意,均满足,是奇函数,
图象关于原点对称,且在上严格增,符合所有条件,
综上,.
14.已知,幂函数的大致图象如图所示,则_________.
【答案】
【详解】由图象知,时,在第一象限单调递减,故排除,
图象关于轴对称,故函数是偶函数,
时,,定义域为,满足,是偶函数;
时,,定义域为,满足,是奇函数;
.
四、解答题
15.若幂函数(为整数)的定义域为,求的值.
【答案】0或1或2
【分析】由幂函数的性质可知,,再结合条件,即可求解.
【详解】若幂函数的定义域为,
则,得,且,
所以.
16.求函数的定义域和值域.
【答案】定义域是,值域是.
【分析】把化为根式的形式,容易写出它的定义域和值域.
【详解】解:∵函数,
∴,且;
∴函数的定义域是,值域是.
17.已知幂函数的图象经过点.
(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),定义域为;
(2).
【分析】(1)根据幂函数所过的点求解析式,进而确定其定义域;
(2)由幂函数的定义域和单调性解不等式求参数范围.
【详解】(1)设,则,解得,故,其定义域为;
(2)由,则在上单调递增,
所以,即,即,
所以,实数的取值范围为.
18.已知幂函数在区间上是严格增函数,且函数的图像关于原点中心对称,求实数的值.
【答案】0或2.
【分析】结合幂函数的性质,即可求解.
【详解】幂函数在区间上是严格增函数,
则,即,解得,
因为,所以 ,1,2,
当时,,满足函数在区间上是严格增函数,且函数的图像关于原点中心对称,符合题意,
当时,,不满足函数的图像关于原点中心对称,故舍去,
当时,,满足函数在区间上是严格增函数,且函数的图像关于原点中心对称,符合题意,
综上所述,或2.
19.比较下列各组数的大小.
(1)与;
(2)与;
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据在单调性比较大小;
(2)根据在单调性比较大小;
(3)根据函数在单调性比较大小.
【详解】(1)因为幂函数在定义域上单调递减,
且,所以.
(2)幂函数的定义域为,且在上单调递减,
又因为,所以函数为奇函数,所以在上单调递减,
又因为,所以.
(3)因为函数在上是单调递增函数,而,所以.
试卷第1页,共3页
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3.3幂函数 导学案
★ 提纲携领 夯实基础
【1】幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,函数______叫做幂函数,其中x是自变量,α为常数.
(2)常见的五种幂函数的图象
(3)幂函数的性质
①幂函数在上都有定义;
②当时,幂函数的图象都过点______和______,且在上单调递增;
③当时,幂函数的图象都过点______,且在上单调递减;
④当α为奇数时,为_________;当α为偶数时,为______.
【2】概念辨析 判断正误.
(1)幂函数的图象必过点和.( )
(2)幂函数的图象都不过第二、四象限.( )
(3)当幂指数取1,3,时,幂函数是增函数.( )
(4)若幂函数的图象关于原点对称,则在定义域内y随x的增大而增大.( )
★★ 心中有考点 学习有方向
考点
对应题目
练后感悟
幂函数的定义
1,15
幂函数的图象
2,6,7,14
幂函数的单调性及其应用
3,13,19
幂函数的定义域值域及性质应用
4,16
幂函数型复合函数问题
5
由幂函数的单调性解不等式
8,17
幂函数的奇偶性
9,12,18
幂函数的凸凹性
10
★★★ 脚踏实地 训练为本
一、单选题
1.“”是“函数为幂函数”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
2.已知幂函数的图象不经过原点,则( )
A. B. C.或 D.或
3.已知幂函数在上单调递减,则( )
A.1或2 B.0或1 C.1 D.2
4.下列关于幂函数的说法不正确的是( )
A.定义域为 B.值域为
C.在上单调递增 D.的解集为
5.函数的单调增区间为
A. B. C.和 D.和
6.如图是4个幂函数在第一象限内的图像,则( )
A. B.
C. D.
7.函数的图象是( )
A. B.
C. D.
8.已知幂函数过点,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.已知点在幂函数的图象上,则下列叙述正确的是( )
A.函数是奇函数
B.函数是偶函数
C.
D.函数在定义域内是减函数
10.已知幂函数的图象经过点,则( )
A.函数为奇函数
B.函数为增函数
C.若,则
D.若,则
11.已知幂函数在上单调递增,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.为偶函数
D.
三、填空题
12.已知幂函数的图象关于轴对称,则__________.
13.已知,函数在上是严格增函数,且图象关于原点对称,则________.
14.已知,幂函数的大致图象如图所示,则_________.
四、解答题
15.若幂函数(为整数)的定义域为,求的值.
16.求函数的定义域和值域.
17.已知幂函数的图象经过点.
(1)求此幂函数的表达式和定义域;
(2)若,求实数的取值范围.
18.已知幂函数在区间上是严格增函数,且函数的图像关于原点中心对称,求实数的值.
19.比较下列各组数的大小.
(1)与;
(2)与;
(3).
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