内容正文:
3.3幂函数
●知识梳理
一、幂函数的定义与性质
1.一般地,函数y=x“a∈R叫做幂函数.
特别提醒:幂函数的表达式有四个特征:
①解析式的右边是一个幂:②系数为1;③底数为自变量:④指数为常数.
二、幂函数的图象及性质
1.幂函数y=x,y=x,y=x2,y=x2,y=x的性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x7
y=x-1
图象
定义域
R
及
R
[0,+o
-0,0U0,+∞
值域
R
[0,+∞
R
[0,+o】
-00,0U0,+00
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
-0,0递减
-0∞,0递减
单调性
增
增
增
{0,+o∞递增
0,+∞递减
定点
0,0,1,1
1,1
图象特点
在第一象限内,幂函数的指数越小,其图象越靠近轴
2.幂函数y=x的图象及性质
(1)当a>0时,
①图象都过点0,0,1,1;
②在第一象限内,函数值随x的增大而增大:
③在第一象限内,Q>1时,图象是向下凸的,0<a<1时,图象是向上凸的:
④在第一象限内,过1,1点后,图象向右上方无限伸展.
(2)当a<0时,
①图象都过点1,1);
②在第一象限内,函数值随x的增大而减小,图象是向下凸的:
③在第一象限内,图象向左与y轴无限接近,向右与x轴无限接近:
④在第一象限内,过1,1点后,越大,图象下落的速度越快.
三、幂函数的奇偶性
对于幂函数y=x,令&=卫,其中p、q互质,P、9∈乙.
(1)若9为奇数,则y=x号的奇偶性取决于p是奇数还是偶数,当P是奇数时,则
y=x是奇函数;当p是偶数时,y=x是偶函数:
P
(2)若q为偶数,则p必定是奇数,此时y=x9既不是奇函数,也不是偶函数.
四、幂的大小的比较方法
比较两个幂值的大小,关键是构造适当的函数.若指数相同而底数不同,则考虑借助
幂函数的单调性;若指数不同而底数相同,则考虑借助函数的图象来比较,
题型一幂函数的概念(系数为1)
1.若函数f(x)=(2m-1)x"为幂函数,则m等于?
2.已知幂函数fx)=kx的图象经过点(2,之),则k-a=?
3.若函数f(x)=(2m-1)xm-2是幂函数,则f(-2=?
4.若幂函数的图像过点(2,2),则该幂函数的解析式为?
5.若点(2,4)在幂函数f(x)的图象上,则f(3)=?
题型二图像问题
1.如图所示,曲线C1与C2分别是函数y=x"和y=x在第一象限内的图象,则下列结
论正确的是()
A.n<m<0
B.m<n<0
C.n>m>0 D.m>n>0
2.若四个幂函数y=x,y=x°,y=x,y=x在同一坐标系中的图象如图,则a、b、
c、d的大小关系是()
Y=x
-Y=x
y=x
A.d>c>b>a B.a>b>c>d C.d<c<b<a D.a>b>d>c
题型三过定点
1.函数y=(x-2)“+1(a∈R)恒过定点?
题型四幂函数单调性与奇偶性
1.下列幂函数中是奇函数且在(0,+∞)上单调递增的是().
①y=x2
②y=x3
③y=x是
④y=x1
2.已知幂函数f(x)=(m2-m-1)xm-1在(0,+∞)上单调递减,则m的值为?
3.幂函数f(x)=xm-5(m∈N)在(0,+oo)上是减函数,且f(-x=f(x,则m可能等
于()
A.0
B.1C.2
D.3
4.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数是()
A.y=x2
B.y=x1
C.y=x2
D.y=x3
5,若函数f(x)=(m-2m-2)xm2是幂函数且在(0,+o∞)是递增的,则m=?
题型五比大小
1.比较两个幂的值的大小:3与2
2.若(2x-1P<(3xZ,则实数x的取值范围为?
3.比较大小:1.1与0.92;22与0.32
设=式,b=君,c=日的大小关系是()
A.a<b<c
B.a>b>c
C.c<a<b
D.b<a<c
5.当0<x<1时,函数f(x)=x1,g(x)=x°9,h(x)=x2的大小关系是?
题型六解不等式
1.若m+13<(3-2m,试求实数m的取值范围.
2.已知幂函数f(x)=x2,若f(a+1)<f10-2a,则a的取值范围是?
3.已知幂函数f(x)=x立,若f(a+1)<f(10-2a,则a的取值范围是?
4.已知幂函数y=f(x)的图象经过点(4,2),且f(a+1)<f(10-2a),则实数a的取值
范围是()
A.(-1,5)B.(-∞,3)C.(3,+∞)D.(3,5)
5.已知f(x)=(n-3n+3)x1为幂函数,且f(x)为奇函数.
(1)求函数f(x)的解析式:
(2)解不等式fx+1)+f(3-2x)>0,
6.若(2x-12<(3x)了,则实数x的取值范围()
A.x号B.x-C.(-0,-1u+∞
D.2+o)
答案
题型一幂函数的概念(系数为1)
1.若函数f(x)=(2m-1)x"为幂函数,则m等于?
·答案:m=1
·详解:幂函数定义为fx=x(系数为1,指数为常数),故2m-1=1,解得
m=1。
2.已知幂函数f(x)=kx的图象经过点2,2,则k-a=?
·答案:2
。详解:希函数系数k=1,代入点2,符2-2,故@=1,则
k-=1-(-1)=2。
3.若函数f(x)=(2m-1)xm-2是幂函数,则f(-2=?
。答案:月
。详解:2m-1=1得m=1,故fx=x?=x1,f-2)(-2=-
4若幂函数的图像过点(2,2),则该幂函数的解析式为?
·答案:f(x)=x
·详解:设解析式为fx)=x“,代入(2,2)得2“=2,故a=1,解析式为f(x)=x。
5.若点(2,4)在幂函数f(x)的图象上,则f(3)=?
·答案:9
·详解:设f(x)=x“,2=4=2得α=2,故f(3)=3=9。
题型二图像问题
1如图所示,曲线C1与C2分别是函数y=x"和y=x”在第一象限内的图象,则下列结
论正确的是()
了C,
2
A.n<m<0
B.m<n<0
C.n>m>0 D.m>n>0
●答案:A
·详解:第一象限内,幂函数指数小于0时,图象在区间0,+∞)上递减,且指数
越小,图象越靠近坐标轴,故n<m<0,选A。
2.若四个幂函数y=x,y=x°,y=x°,y=x在同一坐标系中的图象如图,则a、b、
c、d的大小关系是()
Y=x
V=x
Y=x
Y=x
A.d>c>b>a B.a>b>c>d C.d<c<b<a D.a>b>d>c
·答案:B
·详解:第一象限内,幂函数图象“指大图高”,即指数越大,图象在(1,+∞)上
越靠上,故a>b>c>d,选B。
题型三过定点
1.函数y=(x-2)“+1(a∈R)恒过定点?
·答案:(3,2)》
。详解:幂函数y=t恒过1,1),令x-2=1即x=3,此时y=1+1=2,故恒过(3,2)
题型四幂函数单调性与奇偶性
1.下列幂函数中是奇函数且在(0,+∞)上单调递增的是(填序号)·
①y=x2
②y=x2
③y=x2
④y=x1
·答案:②
。详解:①偶函数,②奇函数且在(0,+∞)递增,③非奇非偶,④奇函数但在
(0,+∞)递减,故填②。
2.已知幂函数f(x)=(m2-m-1)xm-1在(0,+oo)上单调递减,则m的值为?
●答案:m=-1
·详解:幂函数系数m-m-1=1,解得m=2或m=-1:
单调递减则指数m-1<0,故m=-1。
3.幂函数f(x)=x3m-5(m∈N)在(0,+o∞)上是减函数,且f(-x)=f(x),则m可能等
于()
A.0
B.1C.2D.3
·答案:B
。详解:诚南数则3m-5<0m<号meN故m=0,1:
又f(-x)=f(x)即偶函数,指数为偶数,m=0时指数-5(奇函数),m=1时指数-2
(偶函数),故选B。
4.下列函数中,既是偶函数,又在区间0,+∞)上单调递减的函数是()
A.y=x2
B.y=x1
C.y=x2
D.y=x3
·答案:A
·详解:A偶函数,在(0,+oo)递减;B奇函数;C非奇非偶:D奇函数,故选A。
5.若函数f(x)=(m2-2m-2)xm2是幂函数且在(0,+∞)是递增的,则m=?
。答案:m=3
。详解:幂函数系数m2-2m-2=1,解得m=3或m=-1:
递增则指数m2-2>0,m=3时指数7>0,m=-1时指数.1<0(错误),故答案m=3
题型五比大小
1,比较两个幂的值的大小:3与2
。答案:32>22
。详解:幂函数y=x在(0,+递增,3>2,故3>2。
2.若(2x-1)F<(3x)7,则实数x的取值范围为?
。答案:
2x-1≥0
·详解:幂函数y=x2在[0,+∞)递增,故3x≥0
解得x
2。
2x-1<3x
3.比较大小:1.12与0.92:22与0.32
。答案:1.12>0.92;22<0.32
。详解:y=x在0,+∞)递增,1.1>0.9故1.12>0.92:
y=x2在(0,+∞)递减,2>0.3故22<0.32。
数a=克,6=,c=后的大小关系是()
A.a<b<c
B.a>b>c
C.c<a<b
D.b<a<c
。答案:B
。详解:y=在0,+c1道增,子启日故如>b>c,选B,
5.当0<x<1时,函数f(x=x1,gx)=x9,h(x)=x2的大小关系是?
·答案:fx)<g(x)<h(x)
。详解:0<x<1时,指数越大幂函数值越小,故x1<x9<1,h(x)=x2>1,故
f(x)<g(x)<h(x).
题型六解不等式
1.若(m+13<(3-2m3,试求实数m的取值范围.
。答案:m号
羊解:幂函数y=x在R上递增,故m+1<3-2m,解得m
2.已知幂函数f(x)=x3,若f(a+1)<f(10-2a,则a的取值范围是?
·答案:3sa<10
a+1≥0
·详解:fx)=x在[0,+o)递增,故
10-2a≥0
解得3sa<10
+1<10-2a
。
3.已知幂函数f(x)=x立,若f(a+1)<f(10-2a,则a的取值范围是?
·答案:3<a<5
a+1>0
·详解:f(x)=x在(0,+o∞)递减,故10-2a>0
,解得3<a<5。
a+1>10-2a
4.已知幂函数y=f(x)的图象经过点(4,2),且f(a+1)<f(10-2a),则实数a的取值
范围是()
A.(-1,5)B.(-∞,3)C.(3,+∞)D.(3,5)
·答案:D
。详解:设f(x=X,代入4,2得4=2即c=克x=在0,+e递增,故
a+1≥0
10-2a20
解得3≤a<5,结合选项选D。
a+1<10-2a
5.已知f(x)=(n2-3n+3)x1为幂函数,且f(x)为奇函数.
(1)求函数f(x)的解析式:
(2)解不等式f(x+1)+f(3-2x)>0,
·答案:(1)f(x=x;(2)x<4
。详解:(1)幂函数系数n2-3n+3=1,解得n=1或n=2;
n=1时f(x)=x(偶函数),n=2时,fx)=x3(奇函数),
故函数f(x)的解析式为f(x)=x:
(2)不等式f(x+1)+f(3-2x)>0-f(x+1)>-f(3-2x)
因f(x)为奇函数-f(x)=f(-x),则-f(3-2x)=f(2x-3),
所以f(x+1)>f(2x-3)
因f(x=x递增,故x+1>2x-3,解得x<4。
6.若(2x-12<(3x)三,则实数x的取值范围()
A
。
B君
c.(-o,-1u(写,+o)D.[3+mj
·答案:D
2x-1≥0
·详解:fx)=x2在[0,+∞)递增,故3x≥0
解得a≥2,结合选项选D。
2x-1<3x