内容正文:
2026年新高一数学上学期常考题型归纳
【3.3 幂函数】
总览
题型梳理
【教材知识梳理】
幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,形如的函数称为幂函数,其中x是自变量,为常数.
(2)常见的5种幂函数的图像
(3)常见的5种幂函数的性质
函数
定义域
R
R
R
___ ___
值域
R
_ _____
R
_ _____
奇偶性
___奇___
偶
___奇___
非奇非偶
奇
单调性
在R上
单调
递增
___在上单调递减_________
_在R上单调递增___
___在上单调递增_____
_在和上单调递减____
公共点
______
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:判断函数是否为幂函数】
【练方法】
公式结论
1.幂函数标准定义:
必须同时满足三点:底数为单独自变量、幂项系数为、无常数项与额外系数
2.非幂函数典型形式:、、
方法技巧
1.根式、分式先化为分数指数幂标准形式,再逐条对照定义检验
2.解析式含系数、含常数项,一定不是幂函数
下列函数是幂函数的是( )经典例题1例题
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A选项不满足底数为单独的x的特征,所以不是幂函数;
B选项不满足系数为1的特征,所以不是幂函数;
C选项不符合y=xα的单一形式,所以不是幂函数;
D选项是幂函数.
(25-26高一上·新疆·阶段检测)(多选)下列函数中是幂函数的是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】由幂函数的定义逐项判断.
【详解】幂函数是形如(为常数)的函数,
对于A:的系数是2,不是幂函数,A错误;
对于B:是,的情形,B正确;
对于C:是指数函数,C错误;
对于D:是,的情形,D正确;
故选:BD.
(25-26高一上·辽宁葫芦岛·阶段检测)下列函数不是幂函数的是( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义,逐一分析选项,判断其是否符合幂函数的形式.
【详解】对于选项A,符合幂函数的形式,是幂函数;
对于选项B,符合幂函数的形式,是幂函数;
对于选项C,不符合幂函数的形式,不是幂函数;
对于选项D,符合幂函数的形式,是幂函数.
故选:C.
【题型2:幂函数的求值】
【练方法】
公式结论
1.已知幂函数过点,代入得:,求解常数
2.指数恒等变形:,
方法技巧
1.先求指数写解析式,再代入自变量求值
2.负指数、分数指数统一转分式、根式简化运算
(25-26高二下·江苏常州·期末)已知幂函数的图象不经过原点,则( )经典例题1例题
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,.
(24-25高一上·陕西榆林·阶段检测)已知幂函数的图象经过点,则_________.小试牛刀1
【答案】27
【分析】先根据题意得到,再计算即可.
【详解】由题知:,,所以.
.
(25-26高一下·湖北十堰·阶段检测)已知幂函数,则( )小试牛刀2
A.8 B.2 C.4 D.
【答案】A
【详解】由幂函数的定义,知,解得,所以,则.
(25-26高一下·浙江·开学考试)已知幂函数的图像经过点,则______.小试牛刀3
【答案】
【分析】根据幂函数的一般式,由待定系数法求得解析式,再令,求得函数值.
【详解】设,代入点,
可得,
解得,所以,
所以.
【题型3:与幂函数有关的定义域问题】
【练方法】
公式结论
设最简指数,互质
1.
奇数:定义域
偶数:定义域
2.:,定义域
3.,
奇数:定义域
偶数:定义域
方法技巧
1.指数必须先约分最简,再看分母奇偶判定义域
2.复合幂函数定义域取多层约束交集
(25-26高一上·广东深圳·期末)已知幂函数的图象过点,则函数的定义域是( )经典例题1例题
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的图象过点,求出的解析式,从而得到的解析式,求得函数的定义域.
【详解】是幂函数,设,将代入解析式,
得,即,解得.
故,则,
所以,所以,
所以函数的定义域是.
故选:D.
(25-26高一上·河南·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分别分析函数和的定义域限制,列不等式组求解即可.
【详解】由,解得.
故选:D.
(23-24高一上·广东广州·期中)幂函数图象过点,则的定义域为( )小试牛刀2
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
(23-24高三上·上海静安·期中)函数的定义域为______.小试牛刀3
【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:
【题型4:与幂函数有关的值域问题】
【练方法】
公式结论
设最简指数,互质
1.定义域,值域
2.定义域
奇数:值域
偶数:值域
3.
定义域,值域
定义域,值域
方法技巧
1.由定义域、指数正负、分子分母奇偶判定值域
2.有限区间利用端点、单调性确定最值值域
(25-26高一上·上海浦东新·阶段检测)函数,的值域为__________.经典例题1例题
【答案】
【分析】根据基本初等函数性质,判断函数单调性,判断函数值域.
【详解】可知和在上都单调递增,
则在上都单调递增,
所以函数在上的最小值为,最大值为,则函数值域为.
故答案为:.
(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)已知幂函数的图象关于轴对称.小试牛刀1
(1)求的值;
(2)设,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用幂函数的定义及性质计算即可;
(2)将问题化为的值域为函数的值域的子集,利用集合间的基本关系计算参数即可.
【详解】(1)由幂函数定义,知,解得或,
当时,的图象不关于轴对称,舍去,
当时,的图象关于轴对称,符合题意,因此.
(2)由上易知,
由于对任意的,总存在,使成立,
设函数在上的值域为集合,函数在的值域为集合,
所以,
易知当时,的值域,则集合,
当时,的值域为,则集合,
又,得,解得.
(25-26高一上·山东·期中)已知幂函数在区间上单调递减.小试牛刀2
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,,且的最小值为0,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由幂函数的定义,得到,再由幂函数的性质,即可求解;
(2)设,则,转化为,结合二次函数的图象与性质,分类讨论,即可求解.
【详解】(1)解:由函数为幂函数,可得,
即,解得或,
幂函数在区间上单调递减,所以,即.
(2)解:由(1)知:,当时,可得,
设,则,
则函数,即为,
又由函数的图象开口向上,对称轴为,
当时,即时,函数在上单调递增,所以,
令,解得;
当时,即时,函数在上递减,在上递增,
所以,令,解得(舍去);
当时,即时,函数在上单调递减,所以,
令,解得(舍去),
综上可得,实数的值为.
(25-26高一上·福建·期中)函数的值域为______.小试牛刀3
【答案】
【分析】根据题意可得,然后根据幂函数单调性求解值域.
【详解】令,
由有意义可得,
所以,
则,
所以,即函数的值域为.
故答案为:.
【题型5:与幂函数有关的图像判断】
【练方法】
公式结论
1.定点规律:所有幂函数过
过
不过原点
2.第一象限图像性质
:递增、下凸
:递增、上凸
:递减、双曲线型
方法技巧
1.先定点、再判增减、最后看凹凸
2.由定义域判断图像是否存在左侧分支
(25-26高二下·全国·期末)若幂函数,与在第一象限内的图象如图所示,则( )经典例题1例题
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由所给图象结合幂函数单调性判断即可得.
【详解】当时,在上单调递增,
且时,当增大时,图象越来越平缓,所以;
当时,在上单调递减,
不妨令,根据题图可得,所以;
综上可得.
(23-24高一上·上海嘉定·期中)图中为三个幂函数在第一象限内的图象,则解析式中指数的值依次可以是( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定的图象,结合幂函数的性质判断即得.
【详解】令图象为的幂函数分别为,
观察图象知,曲线在第一象限内从左到右下降,对应函数在上单调递减,则;
曲线在第一象限内从左到右都上升,对应函数在上都单调递增,
而在时,曲线在直线上方,曲线在直线下方,则,
因此.
故选:D
(25-26高一上·上海·期中)如图是四个幂函数的部分图像,已知取、2、、这四个值,则与对应的曲线为________.(从、、、中选择一个填写)小试牛刀2
【答案】
【分析】根据幂函数的图象特征即可求解.
【详解】当时,幂函数在上单调递增;
当时,幂函数在上单调递减;
且在直线的右侧,图象自下而上所对应的函数的幂指数依次增大.
因为,所以与对应的曲线为.
故答案为:.
如图所示是函数(、为互素的正整数)的图象,则( )小试牛刀3
A.是奇数且
B.是偶数,且
C.是偶数,是奇数,且
D.是偶数,是奇数,且
【答案】D
【分析】根据给定的图象,结合幂函数的图象性质判断得解.
【详解】观察图象得,函数在上单调递增,则,
当时,,则,BC错误;
函数的图象关于轴对称,则是偶数,是奇数,A错误,D正确.
故选:D
【题型6:与幂函数有关的奇偶性】
【练方法】
公式结论
最简指数,互质
1.偶数:定义域非对称,非奇非偶
2.奇数
奇数:,奇函数
偶数:,偶函数
方法技巧
1.不约分不能判奇偶,必须最简分数指数
2.分母偶直接非奇非偶,无需代值验证
(2026·四川广安·模拟预测)若幂函数是奇函数,且在上单调递减,则的值可以是( )经典例题1例题
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】根据幂函数的图像性质,运用排除法即可求解.
【详解】因为幂函数在上单调递减,所以,故排除B、D项;
又因为幂函数是奇函数,而幂函数是偶函数,排除A项,
所以若幂函数是奇函数,且在上单调递减,则的值可以是.
(25-26高一上·上海·期末)已知,幂函数的图象关于轴对称,且与轴和轴无交点,则的值是___________小试牛刀1
【答案】或
【分析】根据幂函数图象的对称性和定义域的特征进行求解即可.
【详解】因为幂函数的图象关于轴对称,
所以该幂函数是偶函数,设,
则有,
所以有为偶数,
幂函数的图象与轴和轴无交点,
所以,
因为,
所以当时,为偶数,
当时,不是偶数,
当时,为偶数,
综上所述:的值是或.
故答案为:或
(25-26高一上·山西晋中·阶段检测)已知幂函数为奇函数,且在区间上是增函数,则( )小试牛刀2
A.1或4 B.0或4 C.1或2 D.0或2
【答案】D
【分析】幂函数在区间上是单调增函数,则指数为正,由此可求得,又因为,故将代入验证,为奇函数即可.
【详解】在区间上是单调增函数,,
即,又,
当时,是奇函数,
当时,是偶函数,不符合题意.
所以.
故选:D
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.小试牛刀3
【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.
【题型7:与幂函数有关的单调性】
【练方法】
公式结论
1.第一象限统一规律
:在递增
:在递减
2.全区间规律
奇函数幂函数:左右区间单调性一致
偶函数幂函数:左右区间单调性相反
方法技巧
1.间断区间严禁使用连接
2.正负区间分段讨论单调性
(25-26高一上·江苏连云港·期末)函数的单调递增区间为( )经典例题1例题
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先求出函数的定义域,再根据复合函数的单调性判断即可.
【详解】对于函数,
令,解得,所以函数的定义域为,
又在上单调递减,在上单调递减,
所以函数的单调递增区间为.
故选:C
(25-26高一上·山西晋中·期中)函数的单调递减区间为__________.小试牛刀1
【答案】
【分析】根据一元二次不等式的解法,可求得定义域,根据复合函数单调性的求法,分析求解,即可得答案.
【详解】由题意,
令,可得,解得,
因为为开口向下,对称轴为的抛物线,
所以的减区间为,
因为在上单调递增,
由复合函数单调性“同增异减”的原则,可得的减区间为.
故答案为:
(24-25高一上·江苏无锡·期中)函数的单调递减区间为________.小试牛刀2
【答案】
【分析】先求函数的定义域,然后由复合函数的单调性,同增异减的原则分析即可.
【详解】由得:,
所以函数的定义域为:,
令,其对称轴为,
所以在上单调递增,上单调递减,
在上单调递增,
故复合函数在上单调递增,上单调递减,
故答案为:.
(24-25高一上·福建泉州·期中)函数的单调递增区间是( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由函数解析式求得其定义域,根据二次函数与幂函数的单调性,结合复合函数的单调性,可得答案.
【详解】由函数,则,整理可得,解得,
所以函数的定义域为,
令,,由,则,
易知函数在上单调递增,在上单调递减,
函数在上单调递减,
所以函数的单调增区间为.
故选:C.
【题型8:与幂函数有关的奇偶性单调性解不等式】
【练方法】
公式结论
1.偶函数统一转化:
2.奇函数单调递增:
3.奇函数单调递减:
方法技巧
1.偶函数全部加绝对值,转正区间求解
2.必须同时满足定义域约束+单调不等关系
(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)设是幂函数,若,则的取值范围是______.经典例题1例题
【答案】
【分析】根据幂函数的定义求出的值,得到函数解析式,结合函数的单调性解不等式即可.
【详解】因为是幂函数,所以,解得,所以.
易知是增函数.
因为,所以,解得.
故答案为:.
(25-26高一上·河北·期末)若幂函数的图象过点,则不等式的解集为__________.小试牛刀1
【答案】
【分析】设,根据函数过点求出参数的值,即可得到函数解析式,从而判断其单调性,根据函数的单调性将函数不等式转化为自变量的不等式即可求解.
【详解】设,则,即,所以,解得,
所以,则在定义域上单调递增;
所以由得,解得,
所以不等式的解集为.
故答案为:
(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知幂函数为奇函数,且在上单调递减,则满足不等式的实数的取值范围是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由幂函数在上是单调递减函数,得到,解得的值,对的值进行讨论结合为奇函数得到,转化为,从此不等式的形式可得到幂函数,其定义域为,且在上为单调递增函数,则转化为,计算此不等式组得到的范围.
【详解】幂函数在上是单调递减函数,
,,
,,
当时,,,
故是偶函数,不符合题意;
当时,,,
故是奇函数,符合题意;
综上可知,,转化为,
的定义域为,且在上为单调递增函数,
转化为,,.
故选:D.
(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知幂函数则不等式的解集为______.小试牛刀3
【答案】
【分析】根据题意,得到函数为偶函数且函数在单调递增,在单调递增,把不等式转化为,结合一元二次不等式的解法,即可求解.
【详解】由函数,可得其定义域为,关于原点对称,
且,所以函数为偶函数,图像关于轴对称,
又由幂函数的性质,可得函数在为单调递增函数,
所以函数在为单调递减函数,
不等式,即为,
平方整理得,解得,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
【题型9:由幂函数的单调性比较大小】
【练方法】
公式结论
1.同指数正底数
方法技巧
1.优先统一指数,利用第一象限单调性比大小
2.负数自变量借助奇偶转正再比较
(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)已知,则的大小关系是______.(用小于号连接)经典例题1例题
【答案】
【分析】利用幂函数的单调性判断即可.
【详解】由,
因为幂函数在单调递增,
且,所以,
故答案为:.
(25-26高一上·广东广州·期末)若,则( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用函数,在上单调递增,可得结论.
【详解】因为在上单调递增,又,所以,
又因为在上单调递增,又,所以,
故.
故选:A.
(25-26高一上·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )小试牛刀2
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用幂函数的单调性可得出、、的大小关系.
【详解】因为幂函数在上为增函数,
且,,
,所以.
故选:B.
(25-26高一上·福建莆田·期中)设,,,则a,b,c的大小关系为( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意结合幂函数单调性的分析判断即可.
【详解】因为,且在内单调递增,
则,即.
故选:D.
【题型10:幂函数的图像与性质综合】
(25-26高一上·福建莆田·期末)已知幂函数在上单调递增,经典例题1例题
(1)求函数的解析式;
(2)如果函数在区间上是增函数,求的取值范围;
(3)求关于x的不等式的解集(其中).
【答案】(1)
(2)
(3)当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为.
【分析】(1)由幂函数的定义求解即可;
(2)由(1)知,再结合二次函数的性质即可求解;
(3)因式分解可得,再分、、三种情况讨论,分别求出不等式的解集.
【详解】(1)由题意可得,解得或,
又因为在上单调递增,所以,
所以,所以.
(2)由(1)知,
又因为函数在区间上是增函数,
所以,解得或,即的取值范围为.
(3)不等式转化为,则.
当时,解得或,即不等式的解集为;
当时,解得,即不等式的解集为;
当时,解得或,即不等式的解集为.
综上所述:当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为.
(25-26高一上·湖北宜昌·期末)已知幂函数的图象过点,函数,函数 .小试牛刀1
(1)求实数的值及函数的函数解析式;
(2)用单调性的定义证明:在上单调递增;
(3)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)证明见解析
(3)
【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.
(3)先求出,方法一:利用换元法以及分离参数法,结合基本不等式可求出实数的取值范围;方法二:利用换元法,通过分类讨论思想求二次函数的最值,即可求解.
【详解】(1)由幂函数的定义可知,解得,
当时,,,
又的图象不过点,显然不满足题意;
当时,,将点代入得.
综上所述,,且.
(2)由(1)可知,,
任取,不妨设,
则
,
因为,所以,
则,
所以,则,
所以,
则,即,
故在上单调递增.
(3)法一:由题可知,
不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
令,则,不等式化为:,
又∵,∴,整理得在恒成立,
令,则,
,
当且仅当时取等号,
∴,
综上,的取值范围是.
法二:由题可知,
不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
令,则,不等式化为:,
记,则恒成立.
抛物线开口向上,且对称轴:,
①,此时在上单调递增,
恒成立,
故满足条件
②,
此时
.
解不等式,即,解得,
∴,
③,此时在上单调递减,
,
解得,故此情况无解,
综上所述,的取值范围是.
(25-26高一上·天津西青·期末)已知幂函数的图象过点,且函数.小试牛刀2
(1)求幂函数的解析式;
(2)判断并证明函数在上的单调性;
(3)若,使得不等式有解,求实数取值范围.
【答案】(1)
(2)在上单调递增,证明如下:
由(1)知,故,
任取,
则.
因为,则有,,且,.
所以,即.
故在上单调递增;
(3)
【分析】(1)由题意设幂函数为,将代入即可求得幂函数的解析式;
(2)设,比较与的大小,结合函数单调性即可证明在上的单调性;
(3)由(2)知在上单调递增,可解得在上的值域,设,根据题意有,分析二次函数的单调区间即可求其最小值,即的取值范围.
【详解】(1)设幂函数为 ,其图象过点,
,解得,
故幂函数的解析式为;
(2)略
(3)由(2)知在上单调递增,
所以,即
令,则不等式有解等价于在上有解,
即,.
令,,
易得在区间上单调递减,在上单调递增,
则有,即.
综上,实数的取值范围是.
(25-26高一上·湖北十堰·期末)已知幂函数为偶函数.小试牛刀3
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围;
(3)若对任意,都存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用幂函数的概念,结合奇偶性即可求解;
(2)把不等式转化为一元二次不等式来求解即可;
(3)利用的任意性,求出的最大值为4,利用的存在性,求出,从而可求解参数范围.
【详解】(1)由为幂函数,得,解得或,
当时,为偶函数,符合题意:
当时,为奇函数,舍去.
综上:.
(2)
或,
所以的取值范围为.
(3)因为对,都存在,使得都成立,
,其中,
函数在上单调递增,所以在时取到最大值为4.
即,
因为存在,使得成立,
又因为是关于的在单调递增函数,
或,
故实数的取值范围为.
课后针对训练
一、单选题
1.(25-26高一上·河南信阳·期中)下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的定义直接判断即可.
【详解】幂函数的定义:,
可知,,均不是幂函数,是幂函数.
故选:D.
2.(25-26高一上·天津·期中)已知,,,则实数,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用幂函数在上单调递增即可判断出答案.
【详解】
因为幂函数,在上单调递增,且,
所以,
即,
所以.
故选:D.
3.(25-26高一上·福建泉州·期中)若函数为幂函数,则函数在定义域内为( )
A.增函数 B.减函数 C.奇函数 D.偶函数
【答案】C
【详解】函数为幂函数,,得,
,定义域为,
,故在定义域内为奇函数,故D选项错误,C选项正确;
根据幂函数的性质知在,上单调递减,但在其整个定义域上不具有单调性,故选项A,B错误.
4.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知幂函数的图象与坐标轴没有公共点,则实数m的取值为 ( )
A.或1 B.或2 C.1 D.
【答案】C
【分析】利用幂函数的定义及图象特征列式求解.
【详解】因为幂函数的图象与坐标轴没有公共点,
所以,解得.
故选:C.
5.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知幂函数,其中,满足下列两个条件:①在区间上是增函数;②对任意的,都有.则当时,的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知条件分析求出参数,结合题意分析得出函数的解析式,然后利用函数单调性求值域即可.
【详解】对任意的,都有,
所以函数为奇函数,
又,所以,
当时,满足①不满足②,
当时,满足①和②,
当时,不满足①和②,
所以幂函数为,
又函数在区间上是增函数,
故在上单调递增,
所以,
即函数在上的值域为,
故选:A.
6.(25-26高一上·天津·期中)若幂函数的图象经过点,则下列说法错误的是( )
A.的定义域为
B.)的值域为
C.是偶函数
D.在上单调递减,在上单调递增
【答案】D
【分析】根据给定条件,求出幂函数的解析式,再结合幂函数图象性质逐项判断即得.
【详解】设幂函数,由的图象经过点,得,解得,
对于A,的定义域为,A正确;
对于B,,所以的值域为,B正确;
对于C,,且定义域为,所以是偶函数,C正确;
对于D,由幂函数的性质可知,在上单调递增,在上单调递减,D错误.
故选:D
7.(25-26高一上·山西大同·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过计算,再结合的单调性即可求解.
【详解】因为,
,
,
,
所以,
由幂函数在单调递增,
所以,
故选:A
8.(25-26高一上·福建·期中)已知幂函数在上是增函数,.若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据幂函数的概念和单调性求的值,再根据幂函数的单调性解不等式即可.
【详解】因为幂函数在上是增函数,
所以 ,所以.
又幂函数是定义在上的增函数,
所以 .
故选:C
9.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)函数的单调递增区间是( )
A.() B. C. D.
【答案】C
【分析】求出函数的定义域,利用复合函数法单调性可求出函数的递增区间.
【详解】令,
则,
所以的定义域为
而抛物线,的开口向下,
故在上单调递增,在上单调递减,
又在上单调递增,
的单调递增区间为.
故选:C.
10.(25-26高一上·上海松江·期中)已知为非零实数,则在同一坐标系内,幂函数和一次函数的图像关系可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数和一次函数的图像特征,对四个选项一一判断.
【详解】对于A:由幂函数的性质可以判断出,而由一次函数经过一、三象限可以判断出.矛盾.故A错误;
对于B:由幂函数的性质可以判断出,而由一次函数经过二、四象限可以判断出,矛盾.故B错误;
对于C:由幂函数的性质可以判断出,而由一次函数经过二、三、四象限可以判断出,且,矛盾.故C错误;
对于D:由幂函数的性质可以判断出,而由一次函数经过一、三、四象限可以判断出,可以同时成立,故D正确.
故选:D
11.(25-26高一上·江苏南京·期中)已知幂函数,且,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】通过幂函数定义解出,再通过判定出,根据单调性再解即可.
【详解】由为幂函数可知:或,
又,故在单调递减,故,所以,
则得,即,整理得,
解得或或,
实数的取值范围是.
故选:D.
二、多选题
12.(25-26高一上·广东广州·期中)已知(),则( )
A.当时,是减函数 B.当时,
C.当时,是偶函数 D.当时,是奇函数
【答案】BC
【分析】将各选项的值代入,再根据函数的定义域,单调性,奇偶性进行判断即可.
【详解】对于A选项,时,,定义域为,在定义域内非单调函数,故A错误;
对于B选项,时,,在上单调递增,因为,所以,故B正确;
对于C选项,时,,所以,定义域为,符合偶函数定义,故C正确;
对于D选项,时,,所以,但函数定义域为,不关于原点对称,故不是奇函数,故D错误.
故选:BC.
三、填空题
13.(25-26高一下·陕西安康·期中)函数的图象过定点______.
【答案】
【详解】由,解得,代入函数,可得,
所以函数图象恒过定点.
14.(25-26高二下·宁夏银川·期中)已知幂函数在上单调递增,则实数_____.
【答案】6
【详解】由题意得,,解得,.
15.(24-25高一上·天津和平·期中)若幂函数的图象与轴没有交点,则________.
【答案】/
【分析】由是幂函数有,结合基本函数的图象,排除掉与轴有交点时的值,即可求.
【详解】因为是幂函数,则,解得或,
若,则,此时的图象与轴没有交点,故成立;
若,则,此时的图象与轴有交点,故不成立;
综上,,即.
故答案为:.
16.(25-26高一上·山西吕梁·阶段检测)已知幂函数的图象过点,则___________.
【答案】
【分析】利用待定系数法求出幂函数的解析式,将代入即可求出答案.
【详解】设幂函数为,又幂函数的图象过点,
所以,解得,
所以,
所以.
故答案为:.
17.(25-26高一上·天津·期中)已知幂函数的图象关于轴对称,且在上为减函数,则_____.
【答案】
【分析】根据幂函数定义及奇偶性、单调性求解.
【详解】由可得,
当时,,函数是奇函数,不符合题意;
当时,,定义域为,函数不是偶函数,不符合题意;
当时,,函数为偶函数,且在上为减函数,符合题意.
故答案为:
四、解答题
18.(25-26高一上·河南·期中)已知幂函数.
(1)求的解析式并判断的奇偶性;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),奇函数
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义求得,然后按照函数奇偶性的定义判断即可;
(2)先利用奇偶性化简得,然后利用单调性解不等式即可.
【详解】(1)由是幂函数,得,解得,
则,其定义域为.
因为,所以为奇函数.
(2)由,可得.
而在上单调递减且恒负,在上单调递减且恒正,
所以或或,解得或.
故的取值范围是.
19.(25-26高一上·天津滨海新区·期中)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围;
(3)当时,求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【分析】(1)根据幂函数的定义以及偶函数性质分析求解即可;
(2)转化问题解不等式,进而求解即可;
(3)整理可得,分类讨论,结合含参一元二次不等式运算求解即可.
【详解】(1)由为幂函数,得,解得或,
当时,为奇函数,舍去;
当时,为偶函数,符合题意.
综上所述,.
(2)因为函数在上单调递减,在上单调递增,
且为偶函数,
则,等价于,
则,整理得,解得或,
所以的取值范围为.
(3)由,
则,即,
当时,不等式为,则不等式的解集为;
当时,,不等式的解集为;
当时,,不等式的解集为;
当时,,不等式的解集为.
20.(25-26高一上·广东揭阳·期中)已知幂函数.
(1)求的解析式;
(2)求方程的解集;
(3)判断函数在上的单调性,并用函数单调性的定义证明你的结论.
【答案】(1)
(2)
(3)在上为减函数,证明见解析
【分析】(1)根据幂函数的定义可得出关于的等式,解出的值,即可得出函数的解析式;
(2)根据函数的定义域和单调性结合可得出关于的等式与不等式,即可得出原方程的解集;
(3)化简函数的解析式,任取、且,作差,变形后判断的符号,结合函数单调性的定义即可得出结论.
【详解】(1)因为函数为幂函数,则,解得,故.
(2)因为函数的定义域为,且该函数在上为增函数,
由可得,解得,
故方程的解集为.
(3)函数在上单调递减,证明如下:
任取、且,
,
因为,所以,,所以,
所以,即,
故函数在上为减函数.
1
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$2026年新高一数学上学期常考题型归纳
【3.3 幂函数】
总览
题型梳理
【教材知识梳理】
幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,形如的函数称为幂函数,其中x是自变量,为常数.
(2)常见的5种幂函数的图像
(3)常见的5种幂函数的性质
函数
定义域
R
R
R
___ ___
值域
R
_ _____
R
_ _____
奇偶性
___奇___
偶
___奇___
非奇非偶
奇
单调性
在R上
单调
递增
___在上单调递减_________
_在R上单调递增___
___在上单调递增_____
_在和上单调递减____
公共点
______
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:判断函数是否为幂函数】
【练方法】
公式结论
1.幂函数标准定义:
必须同时满足三点:底数为单独自变量、幂项系数为、无常数项与额外系数
2.非幂函数典型形式:、、
方法技巧
1.根式、分式先化为分数指数幂标准形式,再逐条对照定义检验
2.解析式含系数、含常数项,一定不是幂函数
下列函数是幂函数的是( )经典例题1例题
A. B. C. D.
(25-26高一上·新疆·阶段检测)(多选)下列函数中是幂函数的是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(25-26高一上·辽宁葫芦岛·阶段检测)下列函数不是幂函数的是( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【题型2:幂函数的求值】
【练方法】
公式结论
1.已知幂函数过点,代入得:,求解常数
2.指数恒等变形:,
方法技巧
1.先求指数写解析式,再代入自变量求值
2.负指数、分数指数统一转分式、根式简化运算
(25-26高二下·江苏常州·期末)已知幂函数的图象不经过原点,则( )经典例题1例题
A. B. C.或 D.或
(24-25高一上·陕西榆林·阶段检测)已知幂函数的图象经过点,则_________.小试牛刀1
(25-26高一下·湖北十堰·阶段检测)已知幂函数,则( )小试牛刀2
A.8 B.2 C.4 D.
(25-26高一下·浙江·开学考试)已知幂函数的图像经过点,则______.小试牛刀3
【题型3:与幂函数有关的定义域问题】
【练方法】
公式结论
设最简指数,互质
1.
奇数:定义域
偶数:定义域
2.:,定义域
3.,
奇数:定义域
偶数:定义域
方法技巧
1.指数必须先约分最简,再看分母奇偶判定义域
2.复合幂函数定义域取多层约束交集
(25-26高一上·广东深圳·期末)已知幂函数的图象过点,则函数的定义域是( )经典例题1例题
A. B. C. D.
(25-26高一上·河南·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
(23-24高一上·广东广州·期中)幂函数图象过点,则的定义域为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(23-24高三上·上海静安·期中)函数的定义域为______.小试牛刀3
【题型4:与幂函数有关的值域问题】
【练方法】
公式结论
设最简指数,互质
1.定义域,值域
2.定义域
奇数:值域
偶数:值域
3.
定义域,值域
定义域,值域
方法技巧
1.由定义域、指数正负、分子分母奇偶判定值域
2.有限区间利用端点、单调性确定最值值域
(25-26高一上·上海浦东新·阶段检测)函数,的值域为__________.经典例题1例题
(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)已知幂函数的图象关于轴对称.小试牛刀1
(1)求的值;
(2)设,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
(25-26高一上·山东·期中)已知幂函数在区间上单调递减.小试牛刀2
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,,且的最小值为0,求实数的值.
(25-26高一上·福建·期中)函数的值域为______.小试牛刀3
【题型5:与幂函数有关的图像判断】
【练方法】
公式结论
1.定点规律:所有幂函数过
过
不过原点
2.第一象限图像性质
:递增、下凸
:递增、上凸
:递减、双曲线型
方法技巧
1.先定点、再判增减、最后看凹凸
2.由定义域判断图像是否存在左侧分支
(25-26高二下·全国·期末)若幂函数,与在第一象限内的图象如图所示,则( )经典例题1例题
A. B.
C. D.
(23-24高一上·上海嘉定·期中)图中为三个幂函数在第一象限内的图象,则解析式中指数的值依次可以是( )小试牛刀1
A. B. C. D.
(25-26高一上·上海·期中)如图是四个幂函数的部分图像,已知取、2、、这四个值,则与对应的曲线为________.(从、、、中选择一个填写)小试牛刀2
如图所示是函数(、为互素的正整数)的图象,则( )小试牛刀3
A.是奇数且
B.是偶数,且
C.是偶数,是奇数,且
D.是偶数,是奇数,且
【题型6:与幂函数有关的奇偶性】
【练方法】
公式结论
最简指数,互质
1.偶数:定义域非对称,非奇非偶
2.奇数
奇数:,奇函数
偶数:,偶函数
方法技巧
1.不约分不能判奇偶,必须最简分数指数
2.分母偶直接非奇非偶,无需代值验证
(2026·四川广安·模拟预测)若幂函数是奇函数,且在上单调递减,则的值可以是( )经典例题1例题
A. B.2 C. D.3
(25-26高一上·上海·期末)已知,幂函数的图象关于轴对称,且与轴和轴无交点,则的值是___________小试牛刀1
(25-26高一上·山西晋中·阶段检测)已知幂函数为奇函数,且在区间上是增函数,则( )小试牛刀2
A.1或4 B.0或4 C.1或2 D.0或2
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.小试牛刀3
【题型7:与幂函数有关的单调性】
【练方法】
公式结论
1.第一象限统一规律
:在递增
:在递减
2.全区间规律
奇函数幂函数:左右区间单调性一致
偶函数幂函数:左右区间单调性相反
方法技巧
1.间断区间严禁使用连接
2.正负区间分段讨论单调性
(25-26高一上·江苏连云港·期末)函数的单调递增区间为( )经典例题1例题
A. B. C. D.
(25-26高一上·山西晋中·期中)函数的单调递减区间为__________.小试牛刀1
(24-25高一上·江苏无锡·期中)函数的单调递减区间为________.小试牛刀2
(24-25高一上·福建泉州·期中)函数的单调递增区间是( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【题型8:与幂函数有关的奇偶性单调性解不等式】
【练方法】
公式结论
1.偶函数统一转化:
2.奇函数单调递增:
3.奇函数单调递减:
方法技巧
1.偶函数全部加绝对值,转正区间求解
2.必须同时满足定义域约束+单调不等关系
(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)设是幂函数,若,则的取值范围是______.经典例题1例题
(25-26高一上·河北·期末)若幂函数的图象过点,则不等式的解集为__________.小试牛刀1
(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知幂函数为奇函数,且在上单调递减,则满足不等式的实数的取值范围是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知幂函数则不等式的解集为______.小试牛刀3
【题型9:由幂函数的单调性比较大小】
【练方法】
公式结论
1.同指数正底数
方法技巧
1.优先统一指数,利用第一象限单调性比大小
2.负数自变量借助奇偶转正再比较
(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)已知,则的大小关系是______.(用小于号连接)经典例题1例题
(25-26高一上·广东广州·期末)若,则( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
(25-26高一上·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )小试牛刀2
A. B.
C. D.
(25-26高一上·福建莆田·期中)设,,,则a,b,c的大小关系为( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【题型10:幂函数的图像与性质综合】
(25-26高一上·福建莆田·期末)已知幂函数在上单调递增,经典例题1例题
(1)求函数的解析式;
(2)如果函数在区间上是增函数,求的取值范围;
(3)求关于x的不等式的解集(其中).
(25-26高一上·湖北宜昌·期末)已知幂函数的图象过点,函数,函数 .小试牛刀1
(1)求实数的值及函数的函数解析式;
(2)用单调性的定义证明:在上单调递增;
(3)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
(25-26高一上·天津西青·期末)已知幂函数的图象过点,且函数.小试牛刀2
(1)求幂函数的解析式;
(2)判断并证明函数在上的单调性;
(3)若,使得不等式有解,求实数取值范围.
(25-26高一上·湖北十堰·期末)已知幂函数为偶函数.小试牛刀3
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围;
(3)若对任意,都存在,使得成立,求实数的取值范围.
课后针对训练
一、单选题
1.(25-26高一上·河南信阳·期中)下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·天津·期中)已知,,,则实数,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·福建泉州·期中)若函数为幂函数,则函数在定义域内为( )
A.增函数 B.减函数 C.奇函数 D.偶函数
4.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知幂函数的图象与坐标轴没有公共点,则实数m的取值为 ( )
A.或1 B.或2 C.1 D.
5.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知幂函数,其中,满足下列两个条件:①在区间上是增函数;②对任意的,都有.则当时,的值域为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·天津·期中)若幂函数的图象经过点,则下列说法错误的是( )
A.的定义域为
B.)的值域为
C.是偶函数
D.在上单调递减,在上单调递增
7.(25-26高一上·山西大同·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一上·福建·期中)已知幂函数在上是增函数,.若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)函数的单调递增区间是( )
A.() B. C. D.
10.(25-26高一上·上海松江·期中)已知为非零实数,则在同一坐标系内,幂函数和一次函数的图像关系可能是( )
A. B.
C. D.
11.(25-26高一上·江苏南京·期中)已知幂函数,且,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
12.(25-26高一上·广东广州·期中)已知(),则( )
A.当时,是减函数 B.当时,
C.当时,是偶函数 D.当时,是奇函数
三、填空题
13.(25-26高一下·陕西安康·期中)函数的图象过定点______.
14.(25-26高二下·宁夏银川·期中)已知幂函数在上单调递增,则实数_____.
15.(24-25高一上·天津和平·期中)若幂函数的图象与轴没有交点,则________.
16.(25-26高一上·山西吕梁·阶段检测)已知幂函数的图象过点,则___________.
17.(25-26高一上·天津·期中)已知幂函数的图象关于轴对称,且在上为减函数,则_____.
四、解答题
18.(25-26高一上·河南·期中)已知幂函数.
(1)求的解析式并判断的奇偶性;
(2)若,求实数的取值范围.
19.(25-26高一上·天津滨海新区·期中)已知幂函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围;
(3)当时,求不等式的解集.
20.(25-26高一上·广东揭阳·期中)已知幂函数.
(1)求的解析式;
(2)求方程的解集;
(3)判断函数在上的单调性,并用函数单调性的定义证明你的结论.
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