内容正文:
第12讲 幂函数的图像与性质
1.掌握幂函数严格定义,能够精准分辨幂函数,掌握幂函数的判定标准。
2.熟记五大基础幂函数的定义域、奇偶性、单调性与图像样貌,记住所有幂函数过定点
3.能够根据幂指数正负、大小判断函数图像高低,掌握幂指数大小和图像位置的对应规律。
4.可以借助幂函数单调性比较实数大小,求解幂函数相关不等式,处理幂指数含参数的分类讨论问题,梳理全章节高频易错点
一、幂函数的概念
一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
二、五个幂函数的图象与性质
1.在同一平面直角坐标系内函数(1)y=x;(2)y=;(3)y=x2;(4)y=x-1;(5)y=x3的图象如图.
2.五个幂函数的性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
增
在[0,+∞) 上增,
在(-∞,0] 上减
增
增
在(0,+∞)上减,
在(-∞,0)上减
三、一般幂函数的图象特征
1.所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1).
2.当α>0时,幂函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.
特别地,当α>1时,幂函数的图象下凸;当0<α<1时,幂函数的图象上凸.
3.当α<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.
4.幂指数互为倒数的幂函数在第一象限内的图象关于直线y=x对称.
5.在第一象限作直线x=a(a>1),它同各幂函数图象相交,按交点从下到上的顺序,幂指数按从小到大的顺序排列
考点一、幂函数的概念与求值
例1 (1)下列函数中是幂函数的是( )
① ;②;③ ;④;⑤ ;⑥ .
A.① ③ ⑤ B.① ② ⑤ C.③ ⑤ D.只有⑤
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义即可逐一判断.
【详解】的系数是而不是1,故①不是幂函数;
是指数函数,故②不是幂函数;
的底数是而不是,故④不是幂函数;
是两个幂函数和的形式,故⑥也不是幂函数;
而和具有幂函数的形式,故③ ⑤是幂函数.
故选:C.
(2)已知幂函数的图象过点,则的值是( )
A.64 B. C. D.2
【答案】D
【详解】由题意得,,则,则.
(3)已知幂函数的图象经过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用待定系数法求得,再求函数定义域即可.
【详解】设,因为幂函数的图象经过点
所以,即,解得,
所以,故要使函数有意义,则,
所以函数的定义域为
故选:C
跟踪训练1 (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)有下列函数:
①;②;
③;④;
⑤;⑥.
其中是幂函数的有______(只填序号).
【答案】④⑤
【分析】直接根据幂函数的定义即可逐一判断.
【详解】①中,的系数为,故不是幂函数;
②中,不是的形式,故不是幂函数;
③中,,系数是,故不是幂函数;
④中,,是幂函数;
⑤中, ,是幂函数;
⑥中,是指数函数,故不是幂函数.
故答案为:④⑤
(3)已知,若是幂函数,且,则______.
【答案】
【分析】先根据幂函数的定义求出参数,再利用已知函数值求出幂指数得到完整解析式,最后代入计算得到的值.
【详解】已知,且是幂函数:
根据幂函数的定义,可得,解得;
将条件代入得,解得,即函数解析式为;
将代入解析式得.
(4)已知幂函数的图象过点,则的定义域为___________.
【答案】
【分析】利用待定系数法求出幂函数,再由幂函数有意义列出不等式组求解.
【详解】设,
代入点,可得,解得,
所以,
要使有意义,
则,解得,
所以函数的定义域为.
考点二、幂函数的图象及应用
例2 (1)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
【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.
(2)如图为三个幂函数在其定义域上的局部图像,则实数从小到大的排列顺序为__________.(请用“”连接)
【答案】
【分析】利用幂函数的性质判断的大小即可得解.
【详解】对于,由其图象可知,例如;
对于,由其图象可知,例如;
对于,由其图象可知,例如;
所以.
故答案为:.
跟踪训练2 (1)幂函数及直线,,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(如图所示),那么幂函数的图像经过的“卦限”是________.
【答案】①⑤
【分析】分别求出在和上的函数值范围,结合卦限概念即可判断.
【详解】对于函数,当时,,
故其图象在的部分位于直线与之间,即图象经过①卦限;
而当时,,
故其图象在的部分位于直线与之间,即图象经过⑤卦限.
故答案为:①⑤.
(2)以下关于幂函数图像的说法,正确的有( )
A.的图像一定过原点 B.的图像一定过点
C.的图像可能经过第三象限 D.的图像可能经过第四象限
【答案】BC
【分析】根据幂函数的定义域,定点,图象等分别判断各个选项即可.
【详解】函数不过原点,A选项错误;
而,所有幂函数的图像一定过点,B选项正确;
函数为奇函数,图像经过一、三象限,C选项正确;
当时,,的图像不可能在第四象限,D选项错误.
故选:BC.
考点三、比较幂值的大小
例3(1)设,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.b>c>a
【答案】B
【详解】,由幂函数在上单调递增,得,即;由指数函数在上是单调递减,得,即;
.
(2)已知,则的大小关系是______.(用小于号连接)
【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:.
跟踪训练3 (1)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【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,
又因为,所以.
故选:A.,
(2)下列比较大小中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【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.
(3)若,则( )
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.
考点四、幂函数单调性的应用
例4 (1)“”是“函数在区间上单调递增”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】C
【分析】由幂函数性质分析充分性和必要性即可得解.
【详解】当时,幂函数单调递增,充分性成立;
幂函数在区间上单调递增,则,必要性成立.
综上,“”是“函数在区间上单调递增”的充要条件.
故选:C.
(2)已知幂函数过点,若不等式成立,则满足不等式的实数m的解集是_________.
【答案】
【详解】由题可设幂函数,则即,
所以,
所以,即,
所以该函数定义域为,且该函数在上单调递减,
所以若不等式成立,
则,解得,即满足不等式的实数m的解集是.
跟踪训练4 (1)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;
(2)设是幂函数,若,则的取值范围是______.
【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:.
(3)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)
【分析】(1)根据幂函数的定义和性质求解即可.
(2)根据原命题为假,则其否定为真即可求解;
(3)分类讨论的正负,根据单调性求解即可.
【详解】(1)因为是幂函数,根据幂函数定义,则,系数为1,
所以,即或,
又因为函数在单调递减,所以,所以.
代入得:.
(2)因为原命题是假命题,所以其否定为真.
即:.
由(1)可知,,所以,
代入得:,
要小于函数在上的最小值.
易得,在单调递增,
所以最小值在时取到:,
所以.
(3)因为,定义域为,函数在和上均单调递减,
当,即时,由可得,
解得,则此时;
当,即时,由可得,
解得,则此时;
当,即时,恒成立,
当时,,无解,
综上:不等式的解集为
考点五、幂函数性质的综合应用
例5 (1)(多选)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.
(2)已知函数是幂函数,对任意,,且,满足.若,且的值为负数,则下列结论中一定不成立的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据幂函数定义求出,根据函数解析式逐个判断即可.
【详解】因为函数是幂函数,
则,
解得或,
因为对任意,,且,满足,
所以在上单调递增,
时,,在上单调递减,故舍,
所以时,,
对于A,取时,,可能成立;
对于B,取时,,可能成立;
对于C,取时,,可能成立;
对于D,因为,则,则,
由单调性可知,故,与矛盾,一定不成立.
(3)已知幂函数.
(1)若函数在其定义域上是增函数,且,求实数a的取值范围;
(2)若函数是偶函数,证明:,,.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)借助幂函数定义与函数单调性计算可得,再利用函数单调性结合其定义域计算即可得解;
(2)由幂函数定义与偶函数性质计算可得,则可得解析式,则可利用解析式结合基本不等式计算即可得证.
【详解】(1)由幂函数定义可得,即,
则或,又函数在其定义域上是增函数,则,故,
即,则函数定义域为,
则对,有,解得;
(2)由(1)知,或,当时,定义域为,不符;
故,此时,定义域为,
且有,故函数是偶函数,符合;
则对,,要证,
即证,即证,
由,,当且仅当时取等,
则,
则,即,
即,即有,即得证.
跟踪训练5 (1)(多选)已知函数的图象经过点,则下列说法正确的是( )
A.
B.是偶函数
C.若,则或
D.当时,,若,则
【答案】ABD
【分析】代入点可求解,进而根据幂函数的性质即可求解ABC,利用作差法即可求解D.
【详解】因为函数的图象经过点,所以,解得,
所以,故A正确;
的定义域为,对,则,且,
所以函数是偶函数,故B正确;
因为,所以在上单调递增,
由,是偶函数,得,即,
解得,故C错误;
因为当时,,所以,,
又,
所以,故D正确.
故选:ABD.
(2)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
【详解】根据幂函数的定义和单调性求的值,分析函数的奇偶性,根据为奇函数可得结果.
【分析】∵函数是幂函数,,解得或,
或,
∵对任意的且,满足,
在上为增函数,则,
,为上单调递增的奇函数,
,,
,故.
故选:B
(3)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)
【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.
一、单选题
1.下列函数中既是偶函数,又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对于A,的定义域为,函数为非奇非偶函数,不符合题意;
对于B,的定义域为R,满足,函数为偶函数,
当时,单调递增,符合题意;
对于C,在上单调递减,不符合题意;
对于D,在上单调递减,不符合题意.
2.已知幂函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.是奇函数 D.的值域为
【答案】D
【分析】根据分数指数幂的运算规则、函数奇偶性定义、幂函数的单调性与值域,逐一判断各选项正误
【详解】对于A选项:由分数指数幂的运算得,而,二者不相等,故A错误;
对于B选项:由是偶函数得,又幂函数在上单调递增,
且,故,即,B错误;
对于C选项:的定义域为,对任意,有,
故是偶函数,C错误;
对于D选项: 对任意,,因此,值域为,D正确 .
3.已知幂函数的图象经过点,则图象的大致形状为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设,由,得,
解得,所以,
的定义域为,是偶函数,在上单调递减,
所以图象的大致形状与选项A中的图象一致.
4.已知幂函数为偶函数,且,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】为幂函数,所以,即,
因式分解得:,解得:或,
为偶函数,所以,,
因为,所以在单调递增,所以,,即得.
5.已知幂函数的图象与x轴无交点,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】应用幂函数性质列式计算求解.
【详解】因为幂函数的图象与x轴无交点,
所以,
所以,即得
6.已知函数,在实数集上满足:对,都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题目信息可以得到函数在上单调递增,根据分段函数单调递增的条件列不等式即可求解.
【详解】不妨令,即时,
由可知,即,
所以函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增,
故,即,
此时函数在上单调递增,
所以若函数在上单调递增,则,
解得,
所以实数的取值范围为.
故选:D.
二、多选题
7.若幂函数的图像经过点,则下列说法中正确的是( )
A.为偶函数 B.若,则
C.为增函数 D.函数为偶函数
【答案】BCD
【分析】根据幂函数的定义求解解析式,进而判断出ABC,再根据偶函数的定义即可判断D.
【详解】因为幂函数的图像经过点,所以,
所以,
对于A,因为定义域关于原点不对称,所以不为偶函数,故A错误;
对于BC,因为,所以在单调递增,
所以当,则,故BC正确;
对于D,定义域为,,所以为偶函数,故D正确.
8.已知,是函数的图象上任意两点,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】利用幂函数的单调性即可结合选项求解AB,利用作差法即可求解CD.
【详解】令,故在单调递减,
当时,此时,即,故,
当,此时,故,故B错误,
令,则为上的增函数,故,有,故A正确,
由于,,故,C错误,D正确,
故选:AD
三、填空题
9.幂函数在区间上单调递减,则实数__________.
【答案】
【分析】先根据幂函数的定义求出的可能取值,再结合幂函数在上的单调递减性质筛选出符合条件的.
【详解】 根据幂函数的定义:形如(为常数)的函数为幂函数,其的系数必须为,因此有: ,
整理得一元二次方程,因式分解得,解得或;
幂函数在上单调递减的充要条件是指数,即,
当时,,此时在上单调递增,不符合题意,舍去;
当时,,此时在上单调递减,符合题意,
综上,实数.
10.已知幂函数满足,且当时,,则的最小值为__________.
【答案】2
【分析】根据幂函数的定义结合奇偶性可得,进而可得,整理可得,结合基本不等式运算求解.
【详解】因为函数为幂函数,
则,解得或,
又因为,可知为奇函数,则,可得,
又因为,即,可得,
则,即,
当且仅当,即或时,等号成立,
所以的最小值为2.
四、解答题
11.已知幂函数的图象过点.
(1)求函数的解析式;
(2)判断的增减性,并证明;
(3)求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
是上的增函数.
证明:函数的定义域是.
,且,
有.
因为,
所以,
所以,
即幂函数是上的增函数.
(3)
【分析】(1)利用幂函数的定义及待定系数法可得答案;
(2)利用单调性定义证明即可;
(3)利用幂函数的单调性可得答案.
【详解】(1)设, 代入点,
得:,解得,
所以.
(2)略
(3)由(2)知在上单调递增,
所以,
,
所以的值域为.
12.已知幂函数与一次函数的图象都经过点,且.
(1)求与的解析式:
(2)求函数在上的最值.
【答案】(1);.
(2)最大值为,最小值为.
【分析】(1)结合幂函数和一次函数定义,通过待定系数法求解方程;
(2)根据二次函数性质结合给定区间求解最值即可.
【详解】(1)设幂函数,因为过点,
代入得:,得,因此 .
设一次函数,由题意:,得,
又过点,则,解得,故.
(2)由题意得:,对称轴为,
且,则最大值在对称轴处取得:;
由,,可得最小值为.
所以在上的最大值为,最小值为.
13.已知幂函数,其中m为整数.
(1)求.
(2)判断函数的奇偶性并加以说明.
(3)若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
为奇函数,证明如下:
的定义域为,
,,
所以为奇函数.
(3)的最小值为.
【分析】(1)由幂函数的定义可得,结合m为整数,可得,即可求出幂函数;
(2)由函数奇偶性的定义证明即可;
(3)由基本不等式“1”的代换求解即可.
【详解】(1)幂函数,所以,
解得或,
因为m为整数,所以,所以.
(2)略
(3)当, ,
因为,,
, ,,
当且仅当,即时取等.
故的最小值为.
14.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)
【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.
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第12讲 幂函数的图像与性质
1.掌握幂函数严格定义,能够精准分辨幂函数,掌握幂函数的判定标准。
2.熟记五大基础幂函数的定义域、奇偶性、单调性与图像样貌,记住所有幂函数过定点
3.能够根据幂指数正负、大小判断函数图像高低,掌握幂指数大小和图像位置的对应规律。
4.可以借助幂函数单调性比较实数大小,求解幂函数相关不等式,处理幂指数含参数的分类讨论问题,梳理全章节高频易错点
一、幂函数的概念
一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
二、五个幂函数的图象与性质
1.在同一平面直角坐标系内函数(1)y=x;(2)y=;(3)y=x2;(4)y=x-1;(5)y=x3的图象如图.
2.五个幂函数的性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
增
在[0,+∞) 上增,
在(-∞,0] 上减
增
增
在(0,+∞)上减,
在(-∞,0)上减
三、一般幂函数的图象特征
1.所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1).
2.当α>0时,幂函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.
特别地,当α>1时,幂函数的图象下凸;当0<α<1时,幂函数的图象上凸.
3.当α<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.
4.幂指数互为倒数的幂函数在第一象限内的图象关于直线y=x对称.
5.在第一象限作直线x=a(a>1),它同各幂函数图象相交,按交点从下到上的顺序,幂指数按从小到大的顺序排列
考点一、幂函数的概念与求值
例1 (1)下列函数中是幂函数的是( )
① ;②;③ ;④;⑤ ;⑥ .
A.① ③ ⑤ B.① ② ⑤ C.③ ⑤ D.只有⑤
(2)已知幂函数的图象过点,则的值是( )
A.64 B. C. D.2
(3)已知幂函数的图象经过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
跟踪训练1 (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)有下列函数:
①;②;
③;④;
⑤;⑥.
其中是幂函数的有______(只填序号).
(3)已知,若是幂函数,且,则______.
(4)已知幂函数的图象过点,则的定义域为___________.
考点二、幂函数的图象及应用
例2 (1)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.
(2)如图为三个幂函数在其定义域上的局部图像,则实数从小到大的排列顺序为__________.(请用“”连接)
跟踪训练2 (1)幂函数及直线,,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(如图所示),那么幂函数的图像经过的“卦限”是________.
(2)以下关于幂函数图像的说法,正确的有( )
A.的图像一定过原点 B.的图像一定过点
C.的图像可能经过第三象限 D.的图像可能经过第四象限
考点三、比较幂值的大小
例3(1)设,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.b>c>a
(2)已知,则的大小关系是______.(用小于号连接)
跟踪训练3 (1)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
(2)下列比较大小中错误的是( )
A. B.
C. D.
(3)若,则( )
A. B.
C. D.
考点四、幂函数单调性的应用
例4 (1)“”是“函数在区间上单调递增”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)已知幂函数过点,若不等式成立,则满足不等式的实数m的解集是_________.
跟踪训练4 (1)已知幂函数过点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
(2)设是幂函数,若,则的取值范围是______.
(3)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.
考点五、幂函数性质的综合应用
例5 (1)(多选)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
(2)已知函数是幂函数,对任意,,且,满足.若,且的值为负数,则下列结论中一定不成立的是( )
A., B.,
C., D.,
(3)已知幂函数.
(1)若函数在其定义域上是增函数,且,求实数a的取值范围;
(2)若函数是偶函数,证明:,,.
跟踪训练5 (1)(多选)已知函数的图象经过点,则下列说法正确的是( )
A.
B.是偶函数
C.若,则或
D.当时,,若,则
(2)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
(3)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.
一、单选题
1.下列函数中既是偶函数,又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2.已知幂函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.是奇函数 D.的值域为
3.已知幂函数的图象经过点,则图象的大致形状为( )
A. B.
C. D.
4.已知幂函数为偶函数,且,,,则( )
A. B. C. D.
5.已知幂函数的图象与x轴无交点,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知函数,在实数集上满足:对,都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.若幂函数的图像经过点,则下列说法中正确的是( )
A.为偶函数 B.若,则
C.为增函数 D.函数为偶函数
8.已知,是函数的图象上任意两点,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
9.幂函数在区间上单调递减,则实数__________.
10.已知幂函数满足,且当时,,则的最小值为__________.
四、解答题
11.已知幂函数的图象过点.
(1)求函数的解析式;
(2)判断的增减性,并证明;
(3)求在上的值域.
12.已知幂函数与一次函数的图象都经过点,且.
(1)求与的解析式:
(2)求函数在上的最值.
13.已知幂函数,其中m为整数.
(1)求.
(2)判断函数的奇偶性并加以说明.
(3)若,求的最小值.
14.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.
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