3.3 幂函数【重点•题型】精讲-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
2026-07-15
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 3.3 幂函数 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.56 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 3456数学工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58830961.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦幂函数核心知识点,系统梳理定义、特征、图像与性质及常用结论,从基础概念到图像性质分析,再通过求解析式、图像应用等题型构建完整学习支架,帮助学生逐步掌握知识脉络。
资料亮点在于结构化呈现(如表格对比不同幂函数定义域、值域等性质)和分层题型设计,培养学生用数学眼光观察图像特征、用数学思维进行推理运算,例如通过图像判断幂函数类型的实例。课中辅助教师教学,课后助力学生巩固练习、查漏补缺。
内容正文:
专题3.3 幂函数
【知识点一、幂函数的定义】
一般地,(为有理数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常数的函数称为幂函数.
【知识点二、幂函数的特征】
幂函数的特征:同时满足一下三个条件才是幂函数
①的系数为1; ②的底数是自变量; ③指数为常数.
【知识点三、幂函数的图像与性质】
函数
图象
定义域
值域
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
在上单调递增
在上单调递减,在上单调递增
在上单调递增
在上单调递增
在和上单调递减
公共点
【知识点四、幂函数的常用结论】
幂函数在第一象限内图象的画法如下:
①当时,其图象可类似画出;
②当时,其图象可类似画出;
③当时,其图象可类似画出.
重难点题型1 求幂函数的解析式
幂函数的解析式是一个幂的形式,且需满足:
(1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.
1.(25-26高一下·河南开封·开学考试)已知幂函数在上单调递减,则( )
A. B.4 C. D.2
【答案】A
【难度】0.82
【知识点】求幂函数的解析式、由幂函数的单调性求参数、求幂函数的值、根据函数是幂函数求参数值
【详解】因为为幂函数,所以,解得,
当时,,在上单调递增,不符合题意,
当时,,在上单调递减,所以,
所以
2.(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
【难度】0.85
【知识点】求幂函数的定义域、求幂函数的解析式、判断一般幂函数的单调性、判断五种常见幂函数的奇偶性
【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
3.(25-26高一下·上海宝山·期末)幂函数的图象过点,则实数____________.
【答案】
【难度】0.92
【知识点】求幂函数的解析式、根据函数是幂函数求参数值
【分析】将已知点的坐标代入幂函数解析式,结合指数运算性质求解实数的值
【详解】已知幂函数的图像过点,因此该点坐标满足函数解析式,将,代入得: ,
根据根式与分数指数幂的转换规则,,因此等式可改写为: ,
由于底数且,指数函数在上单调递调,同底数幂相等时指数相等,因此可得.
4.(25-26高一上·上海·期末)若幂函数的图像经过点,则的值为______.
【答案】/
【难度】0.9
【知识点】求幂函数的解析式
【分析】将点的坐标代入函数表达式算出参数即可得解.
【详解】由题意得,所以,解得.
5.(25-26高一上·安徽合肥·期末)已知幂函数过点.
(1)求的解析式,判断的奇偶性并证明;
(2)判断函数在上的单调性并证明.
【答案】(1),奇函数,证明如下:
因为为幂函数,且过点,所以,解得
所以,所以该函数为奇函数.
理由:定义域为,因为都有,
且,所以该函数为奇函数.
(2)
函数在上单调递减.
,且,则
,,又因为,,即.
,即
在上单调递减.
【难度】0.85
【知识点】定义法判断或证明函数的单调性、求幂函数的解析式、函数奇偶性的定义与判断
【分析】(1)由幂函数的定义及经过的点可得函数解析式,并用奇偶性的定义判断可得;
(2)直接根据幂函数性质判断并用单调性的定义证明可得.
6.(25-26高一上·湖北十堰·期末)已知幂函数为偶函数.
(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)
【难度】0.85
【知识点】由奇偶性求参数、求幂函数的解析式、函数不等式恒成立问题、根据函数的单调性解不等式
【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.
重难点题型2 幂函数的图像与性质的应用
1.在同一坐标系内,函数()和的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】函数图像的识别、幂函数图象的判断及应用、一次函数的图像和性质
【分析】根据幂函数的图象和一次函数的图象求出的取值范围,即可进行判断.
【详解】对于A,结合函数的图象得,结合的图象得,即,可能成立,故A正确;
对于B,结合函数的图象得,结合的图象得,即,两者矛盾,故B错误;
对于C,结合函数的图象得,结合的图象得,即,两者矛盾,故C错误;
对于D,结合函数的图象得,结合的图象得,无解,故D错误;
故选:A.
2.(25-26高一上·上海·期中)如图所示曲线是幂函数在第一象限内的图像,其中,则曲线对应的值依次是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】幂函数图象的判断及应用、由幂函数的单调性求参数
【分析】根据题意,结合幂函数在第一象限的单调性和图象的变换趋势,依次判定,即可求解.
【详解】根据幂函数在第一象限的图象,知:
当时,函数在第一象限为单调递增,且图象向上靠近轴,符合的图象;
当时,函数在第一象限为单调递增,且图象向右靠近轴,符合的图象;
当时,函数在第一象限为单调递减,且图象向右靠近轴,符合的图象;
当时,函数在第一象限为单调递减,且图象向右更靠近轴,符合的图象,
所以曲线对应的值依次是.
故选:B.
3.(24-25高一上·辽宁·期末)如图,①②③④对应四个幂函数的图象,则①对应的幂函数可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】幂函数图象的判断及应用
【分析】根据①对应的函数图象特点分析.
【详解】由图可知,①对应的幂函数:函数的定义域为,在第一象限内单调递增,
且图象呈现上凸趋势,则指数的值满足,排除选项AD;
又的定义域为R,的定义域为,
故符合题意.
故选:C.
4.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)(多选题)关于幂函数,下列结论正确的是( )
A.当时,图象关于原点对称 B.当时,定义域为
C.所有幂函数都过点 D.当时,函数在上单调递增
【答案】ACD
【难度】0.94
【知识点】幂函数图象的判断及应用、判断一般幂函数的单调性、判断五种常见幂函数的奇偶性
【分析】直接根据幂函数的图象和性质判断可得.
【详解】因为幂函数,
对A:若时,,所以函数图象关于原点对称,故A正确;
对B:若时,,所以函数的定义域为,故B错误;
对C:当时,,所以所有幂函数都过点,故C正确;
对D:由幂函数性质可知,当时,函数在上单调递增,故D正确.
故选:ACD
5.(2025·新疆喀什·模拟预测)(多选题)下列关于幂函数的论述正确的是( )
A.若,则幂函数的图象是一条直线
B.若两个幂函数的图象至少有三个公共点,则这两个函数一定相同
C.若幂函数为奇函数,则图象一定经过点
D.幂函数的图象一定经过点,且一定不经过点
【答案】CD
【难度】0.85
【知识点】幂函数图象的判断及应用、判断五种常见幂函数的奇偶性
【分析】利用幂函数的图象、性质逐一判断即可.
【详解】对于A,当时,幂函数的定义域为,其图象是直线除去点,故A错误;
对于B,幂函数的图象有三个公共点,这两个函数不相同,B错误;
对于C,幂函数图象一定过点,当该幂函数是奇函数时,其图象关于原点对称,
则该幂函数图象必过点,C正确;
对于D,幂函数的图象一定经过点,且一定不经过点,D正确.
故选:CD
6.(25-26高一·全国·寒假作业)(多选题)下列说法正确的是( )
A.所有幂函数的图象均过点
B.若幂函数的图象经过点,则解析式为
C.幂函数一定是奇函数或偶函数
D.任何幂函数的图象都不经过第四象限
【答案】BD
【难度】0.85
【知识点】求幂函数的解析式、函数奇偶性的定义与判断、幂函数图象的判断及应用、判断五种常见幂函数的奇偶性
【分析】利用幂函数的概念、图象、性质一一分析选项即可.
【详解】对于A,比如,图象不过点(0,0),故A错误;
对于B,设幂函数为,幂函数的图象经过点,则,解得,
所以,故B正确;
对于C,比如,其定义域不关于原点对称,不具有奇偶性,故C错误;
对于D,任何幂函数的图象都不经过第四象限,故D正确.
故选:BD
7.(25-26高一上·河北·期中)(多选题)已知函数是幂函数,则下列结论正确的是( )
A.若是负偶数,则的图象只在第一象限和第二象限内
B.若的图象只在第一象限,则的值可以是
C.存在,使得的图象经过第四象限
D.当时,是奇函数且是增函数
【答案】ABD
【难度】0.85
【知识点】幂函数图象的判断及应用、判断一般幂函数的单调性、判断五种常见幂函数的奇偶性
【分析】根据幂函数的图象与性质,结合选项,逐项分析判断,即可求解.
【详解】对于A,若是负偶数,根据幂函数的性质,可得幂函数是偶函数且不经过原点,所以A正确;
对于B,当时,的定义域为,值域为,所以B正确;
对于C,根据幂函数的图象与性质,幂函数的图象不经过第四象限,所以C不正确;
对于D,当时,函数是奇函数且是增函数,所以D正确.
故选:ABD.
重难点题型3 利用幂函数的性质,比较大小
1.(25-26高一上·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】由幂函数的单调性比较大小
【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.
2.(24-25高二下·河北保定·期末)“”是“”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】D
【难度】0.65
【知识点】既不充分也不必要条件、由幂函数的单调性比较大小
【分析】证明等价于,证明等价于或或,根据特例证明充分性不成立和必要性不成立即可求解.
【详解】因为幂函数在上单调递增,
所以等价于,
因为幂函数在和上单调递减且时,,时,
所以等价于或或,
当,时,
但不能推出或或,
所以充分性不成立,
当,时,但不能推出,
所以必要性不成立.
综上所述,“”是“”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
3.已知幂函数,且,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】由幂函数的单调性比较大小、判断一般幂函数的单调性
【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.
4.(24-25高二上·云南昭通·期中)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】由幂函数的单调性比较大小
【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
5.(25-26高一上·福建福州·期中)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性比较大小、比较指数幂的大小
【分析】根据指数函数和幂函数的性质,将所给的数转化为便于比较的形式即可求出.
【详解】指数函数在上单调递增,,,即,
指数函数在上单调递减,,,即,
指数函数在上单调递减,,,即,
将的指数化为相同,得,
幂函数在上单调递增,,,
综上所述,.
故选:.
6.(25-26高一上·山西大同·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性比较大小
【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
7.(25-26高一上·陕西汉中·期中)若,,,则a,b,c的大小关系是__________.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】由幂函数的单调性比较大小
【分析】根据题意结合幂函数单调性分析判断即可.
【详解】因为在上单调递增,则,
所以.
故答案为:.
8.(25-26高一·全国·寒假作业)若,则的大小关系为______.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】由幂函数的单调性比较大小
【分析】由幂函数性质即可分析求解.
【详解】因为幂函数在上单调递增,,
所以即,又,
所以.
故答案为:
9.设,则与的大小为______.
【答案】
【难度】0.94
【知识点】由幂函数的单调性比较大小
【分析】由幂函数的单调性判断,
【详解】幂函数在上单调递增,而,则,
故答案为:
重难点题型4 利用幂函数的性质,求参数的范围
1.(25-26高一上·河南新乡·期末)“”是“是幂函数且在上单调递减”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
【难度】0.65
【知识点】判断命题的充分不必要条件、由幂函数的单调性求参数
【分析】利用充分条件和必要条件的定义及幂函数的定义和性质求解.
【详解】充分性分析:,,
是幂函数且在上单调递减,故充分性成立;
必要性分析:是幂函数,,
,,或,
当时,在上单调递减,符合题意;
当时,在上单调递减,符合题意;
综上可知,是幂函数且在上单调递减,
则或,故必要性不成立;
故“”是“是幂函数且在上单调递减”的充分不必要条件.
故选:A.
2.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期末)若幂函数在上单调递减,则实数( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【分析】根据幂函数的定义可求出参数值,结合幂函数的单调性即可求解.
【详解】因为函数为幂函数,所以,即,解得,或;
当时,函数在上单调递减,符合题意;
当时,函数在上单调递增,不符合题意;
所以.
故选:C.
3.(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( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性解不等式、由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【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.
4.(25-26高一上·河北石家庄·期中)已知幂函数在上单调递减,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性求参数、求幂函数的值、根据函数是幂函数求参数值
【分析】根据幂函数的定义以及在第一象限的单调性求解出的值,代入解析式可求结果.
【详解】函数为幂函数,,
,又在上单调递减,,
,,
故选:D.
5.(25-26高一上·河北邯郸·期末)若幂函数在上是减函数,则的值为多少?__________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【分析】利用幂函数的定义得到系数,因为幂函数在上是减函数,则,解出即可.
【详解】∵是幂函数,
,
即或,
若在上是减函数;
若在上是增函数;
故答案为:
6.(25-26高一上·上海嘉定·阶段检测)幂函数在上为严格减函数,则______.
【答案】2或
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【分析】先根据幂函数的定义得,求出或,进而检验即可.
【详解】由题意,或.
当时,在上单调递减,满足题意;
当时,在上单调递减,满足题意.
所以或.
故答案为:2或.
7.(25-26高一上·上海普陀·阶段检测)已知,若函数是幂函数,且在上是严格减函数,则________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【分析】利用幂函数的定义求得的值,结合函数的单调性可确定的值.
【详解】由题意得,所以,
所以,解得或,
当时,在上是严格增函数,不符合题意;
当时,在上是严格减函数,符合题意.
故答案为:.
8.(25-26高三上·山东淄博·阶段检测)若幂函数在上是增函数,则实数________.
【答案】
【难度】0.75
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【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:
9.(25-26高三上·甘肃兰州·阶段检测)已知幂函数在上单调递减.的值为_________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【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:
重难点题型5 综合应用
1.(25-26高三上·江苏苏州·阶段检测)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
【难度】0.4
【知识点】幂函数的奇偶性的应用、由幂函数的单调性解不等式、由幂函数的单调性求参数
【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.
2.若闭区间满足:①函数在上单调;②函数在上的值域为,,则称区间为函数的次方膨胀区间. 函数的2次方膨胀区间为_____________;若函数存在4次方膨胀区间,则的取值范围是_________________.
【答案】 且,
【难度】0.4
【知识点】函数新定义、判断一般幂函数的单调性、求二次函数的值域或最值、利用函数单调性求最值或值域
【分析】根据的单调性,结合2次方膨胀区间的定义即可列方程求解空1,根据二次函数的单调性,分类讨论,结合4次方膨胀区间的定义,由二次方程根的分布即可求解空2.
【详解】设函数的2次方膨胀区间为,
由于函数为上的单调递增函数,
所以且,由于,解得,
故的2次方膨胀区间为,
由于为开口向上的二次函数,且对称轴为,
设存在4次方膨胀区为,
若,则为上的单调递减函数,
所以且,
相减可得,这与矛盾,故不符合题意舍去,
若,则为上的单调递增函数,
所以且,
因此是方程的两个不相等非负实数根,
令,则有两个不相等非负实数根,
记,
所以,解得且,
故答案为:,且,
【点睛】思路点睛:主要是利用函数满足的两个条件①和②,利用条件①,根据函数的单调性即可求解函数的值域,根据条件②列出满足的方程,结合二次方程根的分布,即可找到求解途径.
3.(25-26高一上·河北·期末)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的解析式;
(2)若命题:,为假命题,求实数的取值范围;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)
【难度】0.4
【知识点】求幂函数的解析式、由幂函数的单调性解不等式、由幂函数的单调性求参数
【分析】(1)根据幂函数的定义和单调性来确定的值,进而得到的解析式;
(2)先根据命题的真假性得到其否定命题为真命题,再通过换元法将问题转化为求函数的最值问题;
(3)根据幂函数的解析式列出不等式,然后求解不等式.
【详解】(1)因为是幂函数,所以,解得或;
当时,,在上单调递减,符合题意;
当时,,在上单调递增,不符合题意,舍去;
所以,的解析式为;
(2)因为命题“”为假命题,所以其否定“”为真命题;
由(1)知,则,所以在上恒成立,即在上恒成立;
设,在上单调递增;
则,因为在上恒成立,所以,即实数的取值范围是;
(3)由,不等式
即为
,
由“数轴标根法”求得不等式的解集为:.
4.(25-26高一上·福建莆田·期末)已知幂函数在上单调递增,
(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.
【难度】0.65
【知识点】解含有参数的一元二次不等式、根据函数的单调性求参数值、根据函数是幂函数求参数值
【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.
5.(25-26高一上·天津西青·期末)已知幂函数的图象过点,且函数.
(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)
【难度】0.65
【知识点】定义法判断或证明函数的单调性、求幂函数的解析式、函数不等式能成立(有解)问题
【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.
6.(25-26高一上·江苏无锡·期末)已知函数为幂函数,且为奇函数.
(1)求的值:
(2)求函数在上的最大值.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【难度】0.65
【知识点】由奇偶性求参数、求二次函数的值域或最值、利用函数单调性求最值或值域、根据函数是幂函数求参数值
【分析】(1)根据幂函数的定义及函数的奇偶性求解即可.
(2)根据二次函数的性质分类讨论求解即可.
【详解】(1)因为函数为幂函数,
所以,即,解得或.
当时,,此时为奇函数,满足条件;
当时,,此时为偶函数,不满足条件;
所以.
(2)由(1)知,,所以,对称轴为.
因为,所以.
结合二次函数的对称性可知,
当时, .
当时,.
综上,当时,函数在上的最大值为8,当时,最大值为.
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知幂函数的图象过点,则的值是( )
A.64 B. C. D.2
【答案】D
【难度】0.92
【知识点】求幂函数的解析式、求幂函数的值
【详解】由题意得,,则,则.
2.若幂函数的大致图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】幂函数图象的判断及应用、根据函数是幂函数求参数值
【分析】根据幂函数的定义,得到,求得或,再根据幂函数的性质,即可求得实数的值;
【详解】根据幂函数定义可知,,解得或,
当时,,当时,,
由图可知不合题意,所以.
故选:A.
3.(24-25高一上·全国·课后作业)已知幂函数的图象关于轴对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】幂函数图象的判断及应用、求幂函数的值、根据函数是幂函数求参数值
【分析】利用幂函数的定义及图象特征求出,进而求出函数值.
【详解】由函数是幂函数,得,解得或,
当时,是奇函数,图象关于原点对称,不符合题意;
当时,是偶函数,图象关于轴对称,符合题意,因此,
所以.
故选:B
4.已知幂函数的图象与坐标轴没有公共点,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】求幂函数的解析式、幂函数图象的判断及应用、求幂函数的值、根据函数是幂函数求参数值
【分析】由幂函数定义得到,求出或1,舍去不合要求的,代入求值.
【详解】令,解得或1,
若,则,与坐标轴没有公共点,满足要求,
若,则,与坐标轴有公共点,交点为原点,不合要求,
故.
故选:A
5.(25-26高一上·江苏连云港·期末)下列比较大小中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、由幂函数的单调性比较大小
【分析】利用的正负对幂函数的增减性的影响可分别判定四个选项的正误.
【详解】对于A,令,由幂函数性质可知时,在第一象限内函数单调递增,
因为,所以,故A正确;
对于B,令,由幂函数性质可知时,在第一象限内函数单调递减,
且为偶函数,所以,
因为,所以,所以,故B正确;
对于C,令,由幂函数性质可知时,在第一象限内函数单调递减,
因为所以,故C正确;
对于D,令,由幂函数性质可知时,在第一象限内函数单调递增,
且为奇函数,所以,
因为,所以,所以,故D错误.
故选:D.
6.(2026·湖南长沙·一模)已知幂函数在上单调递减,则实数m的值为( )
A.0或1 B.或1 C.1 D.0
【答案】C
【难度】0.75
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【分析】根据幂函数的定义及单调性即可求解.
【详解】由于为幂函数,所以,解得或,
又函数在上单调递减,
所以,即
故当时符合条件.
7.(25-26高一上·安徽·期末)已知函数是幂函数,对任意的且,满足,若,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0
C.等于0 D.无法判断
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】定义法判断或证明函数的单调性、由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【分析】利用幂函数的定义和性质求,结合函数单调性确定解析式,再利用函数单调性、奇偶性得出的符号情况.
【详解】函数是幂函数,
,解得或,或,
对任意的且,满足,
在上单调递增,则,
为上单调递增的奇函数,
,
,
,故,故B正确.
故选:B.
8.记号表示不超过实数的最大整数,若,则的值为( )
A.4898 B.4899 C.4900 D.4901
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】函数新定义、函数图象的应用、幂函数图象的判断及应用
【分析】根据题意,由和互为反函数,其图象关于对称,把函数的值转化为边长为的正方形内整点的个数,结合有两个,即可求解.
【详解】根据题意,可得表示轴,及函数所成围成区域的整点的个数,
设函数和,可得函数和互为反函数,
两个函数的图象关于对称,
由函数对称性,可得轴,,与函数围成的区域
所以轴,及围成的区域所包含的整数点一样多,
如图所示,把和分别看成横轴和纵轴,
则函数表示边长为的正方形内整点的个数的之和,
其中有两个,所以整点的个数为,
即.
故选:D.
二、多选题
9.(25-26高一上·广东中山·阶段检测)下列说法不正确的有( )
A.若幂函数过点,则
B.函数是幂函数
C.若幂函数在上单调递减,则
D.幂函数的图象都经过点和
【答案】BCD
【难度】0.85
【知识点】求幂函数的解析式、由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【详解】对于A,设,将点代入,则,,则,故A正确;
对于B,因为,所以不是幂函数,故B错误;
对于C,因为幂函数在上单调递减,
所以解得,故C错误;
对于D,幂函数的图象不经过也不经过,故D错误.
10.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)下列说法正确的是( )
A.若函数是幂函数,则实数的值是或2
B.幂函数始终经过点和
C.若函数,则在区间上单调递减
D.若函数,则对于任意的,有
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】幂函数图象的判断及应用、判断一般幂函数的单调性、根据函数是幂函数求参数值
【分析】由幂函数可得,即可对A判断;由幂函数的性质,即可对B判断;由为偶函数且在上单调递减,即可对C判断;要证,即证,化简得,从而可对D判断.
【详解】A:函数是幂函数,则,解得或,经检验符合题意,故A正确;
B:幂函数始终经过点和,故B正确;
C:函数,,
则为偶函数且在上单调递减,所以在区间上单调递增,故C错误;
D:则对于任意的,要证,即证,
即,即,则成立,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
11.(25-26高一·全国·寒假作业)判断大小:__________.(填“>”或“<”)
【答案】
【难度】0.94
【知识点】由幂函数的单调性比较大小
【分析】利用幂函数的单调性判定大小即可.
【详解】因为在上是增函数,且,所以.
故答案为:
12.(25-26高一上·广东广州·期末)幂函数在上是增函数,则________.
【答案】2
【难度】0.65
【知识点】由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【分析】根据幂函数定义解方程,再由函数单调性求得.
【详解】易知,即,解得或;
又因为在上是增函数,所以.
13.(2026高一·全国·专题练习)已知函数,若函数的值域为,则实数的取值范围为_______________.
【答案】
【难度】0.4
【知识点】根据分段函数的值域(最值)求参数、利用函数单调性求最值或值域
【分析】求出分段函数在各段上的函数值集合,再根据给定值域,列出不等式求解作答.
【详解】函数在上单调递减,其函数值集合为,
当时,的取值集合为,此时的值域,不符合题意;
当时,函数在上单调递减,其函数值集合为,
因为函数的值域为,则有,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题
14.(25-26高一上·福建漳州·期末)已知幂函数的图象关于轴对称.
(1)求实数的值;
(2)若函数在区间上的最小值为,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或3
【难度】0.65
【知识点】由奇偶性求函数解析式、根据二次函数的最值或值域求参数、利用函数单调性求最值或值域、根据函数是幂函数求参数值
【分析】(1)根据幂函数的定义可知,解得,再根据图象关于轴对称可进一步确定的值;
(2)根据图象对称轴的位置求得最值,列方程即可求解.
【详解】(1)因为函数是幂函数,
所以,解得或.
当时,;当时,,
因为函数关于轴对称,所以函数是偶函数,即,
故.
(2)由(1)知,
因为在区间上的最小值为,所以
①当,即时,在区间上单调递增,
所以,解得,符合;
②当,即时,,解得,
又因为,所以;
③当,即时,在区间上单调递减,
所以,解得,不符合,舍去.
综上可得,的值为或3.
15.(25-26高一上·湖北武汉·期末)已知幂函数在上单调递增.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)设函数在区间上的最小值为5,求实数的值.
【答案】(1),.
(2)
【难度】0.65
【知识点】根据二次函数的最值或值域求参数、由幂函数的单调性求参数、根据函数是幂函数求参数值
【分析】(1)利用幂函数的定义和性质求解.
(2)利用二次函数的图像和性质求解,分别按照对称轴在区间的左中右讨论求解.
【详解】(1)因为是幂函数,所以.
解得或.
当时,,在上单调递减,不合题意,舍去.
当时,,在上单调递增,符合题意.
所以,.
(2)已知,
其图象是开口向上的抛物线,对称轴为.
,
①当,即时,在上单调递增,
则,解得,不满足,舍去;
②当,即时,在处取得最小值,
即,
整理得,解得,因,故;
③当,即时,在上单调递减,
则,解得,不满足,舍去.
综上可得,.
16.(25-26高一上·山东德州·阶段检测)已知幂函数的图象经过点,函数.
(1)证明:是偶函数.
(2)用函数单调性的定义证明在上单调递增.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【难度】0.65
【知识点】定义法判断或证明函数的单调性、求幂函数的解析式、函数奇偶性的定义与判断
【分析】(1)由待定系数法求得,再结合偶函数定义证明即可;
(2)由单调性的定义求证即可.
【详解】(1)因为为幂函数,设,
代入可得,解得,所以,所以,
证明:的定义域为关于原点对称,
,所以是偶函数.
(2)证明:任取,则
,
因为,所以,
所以,
所以,所以,所以在上单调递增.
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专题3.3 幂函数
【知识点一、幂函数的定义】
一般地,(为有理数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常数的函数称为幂函数.
【知识点二、幂函数的特征】
幂函数的特征:同时满足一下三个条件才是幂函数
①的系数为1; ②的底数是自变量; ③指数为常数.
【知识点三、幂函数的图像与性质】
函数
图象
定义域
值域
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
在上单调递增
在上单调递减,在上单调递增
在上单调递增
在上单调递增
在和上单调递减
公共点
【知识点四、幂函数的常用结论】
幂函数在第一象限内图象的画法如下:
①当时,其图象可类似画出;
②当时,其图象可类似画出;
③当时,其图象可类似画出.
重难点题型1 求幂函数的解析式
幂函数的解析式是一个幂的形式,且需满足:
(1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.
1.(25-26高一下·河南开封·开学考试)已知幂函数在上单调递减,则( )
A. B.4 C. D.2
2.(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
3.(25-26高一下·上海宝山·期末)幂函数的图象过点,则实数____________.
4.(25-26高一上·上海·期末)若幂函数的图像经过点,则的值为______.
5.(25-26高一上·安徽合肥·期末)已知幂函数过点.
(1)求的解析式,判断的奇偶性并证明;
(2)判断函数在上的单调性并证明.
6.(25-26高一上·湖北十堰·期末)已知幂函数为偶函数.
(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.
重难点题型2 幂函数的图像与性质的应用
1.在同一坐标系内,函数()和的图象可能是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·上海·期中)如图所示曲线是幂函数在第一象限内的图像,其中,则曲线对应的值依次是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·辽宁·期末)如图,①②③④对应四个幂函数的图象,则①对应的幂函数可以是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)(多选题)关于幂函数,下列结论正确的是( )
A.当时,图象关于原点对称 B.当时,定义域为
C.所有幂函数都过点 D.当时,函数在上单调递增
5.(2025·新疆喀什·模拟预测)(多选题)下列关于幂函数的论述正确的是( )
A.若,则幂函数的图象是一条直线
B.若两个幂函数的图象至少有三个公共点,则这两个函数一定相同
C.若幂函数为奇函数,则图象一定经过点
D.幂函数的图象一定经过点,且一定不经过点
6.(25-26高一·全国·寒假作业)(多选题)下列说法正确的是( )
A.所有幂函数的图象均过点
B.若幂函数的图象经过点,则解析式为
C.幂函数一定是奇函数或偶函数
D.任何幂函数的图象都不经过第四象限
7.(25-26高一上·河北·期中)(多选题)已知函数是幂函数,则下列结论正确的是( )
A.若是负偶数,则的图象只在第一象限和第二象限内
B.若的图象只在第一象限,则的值可以是
C.存在,使得的图象经过第四象限
D.当时,是奇函数且是增函数
重难点题型3 利用幂函数的性质,比较大小
1.(25-26高一上·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二下·河北保定·期末)“”是“”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
3.已知幂函数,且,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·云南昭通·期中)已知,则( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高一上·福建福州·期中)若,则( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高一上·山西大同·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·陕西汉中·期中)若,,,则a,b,c的大小关系是__________.
8.(25-26高一·全国·寒假作业)若,则的大小关系为______.
9.设,则与的大小为______.
重难点题型4 利用幂函数的性质,求参数的范围
1.(25-26高一上·河南新乡·期末)“”是“是幂函数且在上单调递减”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.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期末)若幂函数在上单调递减,则实数( ).
A. B. C. D.
3.(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( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·河北石家庄·期中)已知幂函数在上单调递减,则( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·河北邯郸·期末)若幂函数在上是减函数,则的值为多少?__________.
6.(25-26高一上·上海嘉定·阶段检测)幂函数在上为严格减函数,则______.
7.(25-26高一上·上海普陀·阶段检测)已知,若函数是幂函数,且在上是严格减函数,则________.
8.(25-26高三上·山东淄博·阶段检测)若幂函数在上是增函数,则实数________.
9.(25-26高三上·甘肃兰州·阶段检测)已知幂函数在上单调递减.的值为_________.
重难点题型5 综合应用
1.(25-26高三上·江苏苏州·阶段检测)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.
2.若闭区间满足:①函数在上单调;②函数在上的值域为,,则称区间为函数的次方膨胀区间. 函数的2次方膨胀区间为_____________;若函数存在4次方膨胀区间,则的取值范围是_________________.
3.(25-26高一上·河北·期末)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的解析式;
(2)若命题:,为假命题,求实数的取值范围;
(3)求不等式的解集.
4.(25-26高一上·福建莆田·期末)已知幂函数在上单调递增,
(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).
5.(25-26高一上·天津西青·期末)已知幂函数的图象过点,且函数.
(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.
6.(25-26高一上·江苏无锡·期末)已知函数为幂函数,且为奇函数.
(1)求的值:
(2)求函数在上的最大值.
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知幂函数的图象过点,则的值是( )
A.64 B. C. D.2
2.若幂函数的大致图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·全国·课后作业)已知幂函数的图象关于轴对称,则( )
A. B. C. D.
4.已知幂函数的图象与坐标轴没有公共点,则( )
A. B. C.2 D.
5.(25-26高一上·江苏连云港·期末)下列比较大小中错误的是( )
A. B.
C. D.
6.(2026·湖南长沙·一模)已知幂函数在上单调递减,则实数m的值为( )
A.0或1 B.或1 C.1 D.0
7.(25-26高一上·安徽·期末)已知函数是幂函数,对任意的且,满足,若,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0
C.等于0 D.无法判断
8.记号表示不超过实数的最大整数,若,则的值为( )
A.4898 B.4899 C.4900 D.4901
二、多选题
9.(25-26高一上·广东中山·阶段检测)下列说法不正确的有( )
A.若幂函数过点,则
B.函数是幂函数
C.若幂函数在上单调递减,则
D.幂函数的图象都经过点和
10.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)下列说法正确的是( )
A.若函数是幂函数,则实数的值是或2
B.幂函数始终经过点和
C.若函数,则在区间上单调递减
D.若函数,则对于任意的,有
三、填空题
11.(25-26高一·全国·寒假作业)判断大小:__________.(填“>”或“<”)
12.(25-26高一上·广东广州·期末)幂函数在上是增函数,则________.
13.(2026高一·全国·专题练习)已知函数,若函数的值域为,则实数的取值范围为_______________.
四、解答题
14.(25-26高一上·福建漳州·期末)已知幂函数的图象关于轴对称.
(1)求实数的值;
(2)若函数在区间上的最小值为,求实数的值.
15.(25-26高一上·湖北武汉·期末)已知幂函数在上单调递增.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)设函数在区间上的最小值为5,求实数的值.
16.(25-26高一上·山东德州·阶段检测)已知幂函数的图象经过点,函数.
(1)证明:是偶函数.
(2)用函数单调性的定义证明在上单调递增.
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