内容正文:
2025-2026学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019必修第一册)
2025-2026学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019必修第一册)
2026-2027学年高一数学人教A版2019必修第一册同步知识·题型解题秘籍
3.3幂函数11题型分类
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.
注意:幂函数的特征
(1)xα的系数是1;
(2)xα的底数x是自变量;
(3)xα的指数α为常数.
只有满足这三个条件,才是幂函数.对于形如y=(2x)α,y=2x5,y=xα+6等的函数都不是幂函数.
二、一些常用幂函数的图象
同一坐标系中,幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x的图象(如图).
3、 一些常用幂函数的性质
函数
特征
性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x
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
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非
偶函数
奇函数
单调性
在(-∞,+∞)上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,+∞)上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(0,
+∞)上单调递减
在(-∞,0]上单调递减
在(-∞,0)上单调递减
注意:幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)如果α>0,那么幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上单调递增;
(3)如果α<0,那么幂函数的图象在区间(0,+∞)上单调递减,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图象在y轴右方无限接近y轴,当x从原点趋向于+∞时,图象在x轴上方无限接近x轴;
(4)在(1,+∞)上,随幂指数的逐渐增大,图象越来越靠近y轴.
(一)
幂函数的概念
判断一个函数是否为幂函数的方法
判断一个函数是否为幂函数的依据是该函数是否为y=xα(α为常数)的形式,即函数的解析式为一个幂的形式,且需满足:(1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.
题型1:判断一个函数是否为幂函数
1.下列函数是幂函数的是( )
A. B. C. D.
2.【多选】(2026高一·新疆·阶段检测)下列函数中是幂函数的是( )
A. B. C. D.
3.(2026高一·辽宁葫芦岛·阶段检测)下列函数不是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
4.(2026高一·全国·课后作业)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
5.【多选】(2026高一·海南三亚·期中)下列哪些函数是幂函数( )
A. B. C. D.
题型2:求幂函数解析式或求值
6.(2026高一·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
7.(2026高一·陕西榆林·阶段检测)已知幂函数的图象经过点,则_________.
8.(2026高一·广东中山·专题练习)幂函数的图象过点,则函数的值域是_______________
9.已知幂函数的图象经过点,则该幂函数的解析式为:____________.
题型3:根据幂函数求参数
10.(2026高一·云南昆明·期中)“”是“为幂函数”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
11.(2026·上海闵行·模拟预测)已知,若是幂函数,且,则______.
12.(2026高一·湖北十堰·阶段检测)已知幂函数,则( )
A.8 B.2 C.4 D.
13.(2026高一·浙江杭州·期末)已知幂函数,则是__________.
(二)
幂函数的图象及应用
依据图象高低判断幂指数大小,相关结论为:在(0,1]上,指数越大,幂函数图象越靠近x轴(简记为指大图低);在[1,+∞)上,指数越大,幂函数图象越远离x轴(简记为指大图高).
题型4:幂函数过定点问题
14.(2026高一·陕西安康·期中)函数的图象过定点______.
15.(2026高一·山西·阶段检测)已知函数(为常数)的图象恒过定点,则___________.
16.(2026高一·全国·寒假作业)函数的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
17.(2026高一·安徽安庆·期中)已知为幂函数,则函数的图象经过的定点坐标为_____.
题型5:幂函数的图象及应用
18.(2026高一·浙江杭州·期中)幂函数的图象经过( ),且在第一象限内( )
A.第一、二象限 单调递减 B.第一、三象限 单调递减
C.第一、二象限 单调递增 D.第一、三象限 单调递增
19.(2026高一·浙江·开学考试)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
20.(2026高一·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( )
A. B. C. D.
21.(2026高一·山东青岛·期中)在同一坐标系内,函数和的图像可能是( )
A. B.
C. D.
22.(2026高二·黑龙江·期末)已知幂函数的图象经过点,则图象的大致形状为( )
A. B.
C. D.
23.(2026·上海·模拟预测)已知,幂函数的大致图象如图所示,则_________.
(三)
求幂函数的定义域和值域
幂函数的定义域和值域要根据解析式来确定,要保证解析式有意义,值域要在定义域范围内求解.幂函数的定义域由幂指数a确定:①当幂指数取正整数时,定义域为R;②当幂指数取零或负整数时,定义域为(一∞,0) (0,+∞);③当幂指数取分数时,可以先化成根式(在第四章会学到),再根据根式的要求求定义域.
题型6:求幂函数的定义域
24.(2026高三·上海静安·期中)函数的定义域为______.
25.(2026高一·上海·随堂练习)函数的定义域为________.
26.(2026高一·广东深圳·期末)已知幂函数的图象过点,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
27.(2026高一·江苏南通·期末)已知幂函数的图象过点,则的定义域为___________.
28.(2026高一·上海·课后作业)若幂函数(为整数)的定义域为,则的值为________.
题型7:求幂函数的值域
29.(2026高三·上海·期中)已知幂函数的图像过点,则该幂函数的值域为______.
30.(2026高一·江苏扬州·阶段检测)若,则满足幂函数的定义域与值域相同的构成集合,则集合的非空真子集个数为( )
A.14 B.7 C.23 D.11
31.【多选】(2026高一·山东潍坊·期中)下列函数中,值域为的是( )
A. B.
C. D.
32.(2026高一·上海浦东新·阶段检测)函数,的值域为__________.
33.(2026高三·上海嘉定·阶段检测)已知函数,若函数的值域为,则实数的取值范围为__________.
(四)
利用幂函数的性质比较大小
(1)比较幂大小的三种常用方法:
(2)利用幂函数单调性比较大小时要注意的问题:
比较大小的两个实数必须在同一函数的同一个单调区间内,否则无法比较大小.
题型8:利用函数的单调性比较大小
34.(2026高一·天津·期中)若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
35.(2026高一·广东佛山·阶段检测)若,,,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
36.【多选】(2026高一·重庆·期中)若函数且,则( )
A. B.
C. D.
37.(2026高三·河南漯河·期末)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
38.(2026高一·山东·期中)已知点在幂函数的图象上,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
题型9:利用函数单调性求参数的取值范围
39.(2026高二·辽宁辽阳·期末)已知幂函数在上单调递减,则实数______.
40.(2026高二·河北·期末)已知幂函数在上单调递减,则__________.
41.(2026高二·湖北黄冈·期末)已知幂函数在上单调递减,则( )
A.1或2 B.0或1 C.1 D.2
42.(2026高一·湖南长沙·阶段检测)已知幂函数的图象在上单调递减,则__________.
43.(2026·安徽合肥·模拟预测)“”是“函数为幂函数,且在上单调递减”的__________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)
(五)
幂函数的性质综合应用
利用幂函数解不等式的步骤
利用幂函数解不等式,实质是已知两个函数值的大小,判断自变量的大小,常与幂函数的单调性、奇偶性等综合命题.求解步骤如下:
(1)确定可以利用的幂函数;
(2)借助相应的幂函数的单调性,将不等式的大小关系,转化为自变量的大小关系;
(3)解不等式(组)求参数范围,注意分类讨论思想的应用.
题型10:利用幂函数解不等式
44.(2026高一·安徽芜湖·期末)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
45.(2026高一·四川绵阳·期末)已知幂函数的图象经过点,且,则实数a的取值范围是________.
46.(2026高一·河北唐山·阶段检测)设是幂函数,若,则的取值范围是______.
47.(2026高一·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.
48.(2026高一·吉林延边·期末)已知函数(且)的图象恒过定点,幂函数的图象过点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
49.(2026高一·云南昆明·阶段检测)若幂函数图象过点,且,则的范围是( )
A. B. C. D.
50.(2026高一·宁夏吴忠·阶段检测)已知幂函数在上是增函数
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围.
题型11:利用幂函数的单调性、奇偶性及其应用
51.(2026高二·浙江·阶段检测)已知函数,不等式对于恒成立,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
52.(2026高一·江西赣州·期末)已知幂函数在区间上单调递增,函数是定义域为的奇函数,且满足时,.
(1)求的解析式;
(2)解关于的不等式.
53.(2026高一·上海静安·阶段检测)已知幂函数在区间上是严格增函数.
(1)求该函数的表达式;
(2)幂函数为偶函数,记,求函数在区间上的最大值.
1.(2026高一·河南郑州·期末)若幂函数的图象经过点,则在定义域内为( )
A.减函数 B.增函数 C.偶函数 D.奇函数
2.(2026高一·云南文山·期末)函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
3.(2026高一·湖南长沙·期末)幂函数在上单调递增,则( )
A.1 B.3 C. D.
4.(2026高一·江苏连云港·期末)已知幂函数的图象过点,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2026高一·江西九江·期中)下列函数中,不是幂函数的是( )
A. B. C. D.
6.(2026高二·福建莆田·期中)如图的曲线是幂函数在第一象限内的图象.已知分别取四个值,与曲线相应的依次为( )
A. B.
C. D.
7.(2026高一·河北唐山·期末)已知幂函数的图象经过点,则是( )
A.偶函数,且在上单调递增 B.偶函数,且在上单调递减
C.奇函数,且在上单调递增 D.奇函数,且在上单调递减
8.(2026高一·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
9.(2026高一·云南昆明·期中)已知幂函数,且,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2026高三·湖北随州·阶段检测)设,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.b>c>a
11.(2026·湖南长沙·模拟预测)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
12.【多选】(2026高一·四川眉山·期末)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
13.【多选】(2026高一·江苏常州·期末)幂函数,,则下列结论正确的是( )
A. B.函数是奇函数
C. D.函数的值域为
14.(2026高一·广东汕头·竞赛)已知幂函数的图象关于轴对称,则__________.
15.(2026高二·宁夏银川·期中)已知幂函数在上单调递增,则实数_____.
16.(2026高三·江西·阶段检测)已知幂函数的定义域为,则_________.
17.(2026高一·云南曲靖·期中)幂函数的图象过点,则函数的图象经过定点__________.
18.(2026高一·湖南衡阳·期中)已知幂函数的图像关于轴对称,且在上单调递减,则关于的不等式的实数取值范围为_____.
19.(2026高一·广东·阶段检测)已知幂函数的定义域不为.
(1)求的解析式;
(2)若不等式恒成立,求a的取值范围.
20.(2026高一·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).
21.(2026高一·江苏扬州·期中)已知幂函数在上单调递增.
(1)求实数的值:
(2)若函数在上的最小值为1,求实数的值.
22.(2026高一·天津武清·阶段检测)若函数为幂函数,且在单调递增.
(1)求实数的值;
(2)设函数,是否存在实数,使得当时恒成立,若存在,求的取值范围,若不存在,说明理由.
23.(2026高一·湖南邵阳·期末)已知幂函数在上单调递减,.
(1)当时,求的表达式并直接写出在的单调区间.
(2)若在上的最小值为,求的值.
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3.3幂函数11题型分类
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.
注意:幂函数的特征
(1)xα的系数是1;
(2)xα的底数x是自变量;
(3)xα的指数α为常数.
只有满足这三个条件,才是幂函数.对于形如y=(2x)α,y=2x5,y=xα+6等的函数都不是幂函数.
二、一些常用幂函数的图象
同一坐标系中,幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x的图象(如图).
3、 一些常用幂函数的性质
函数
特征
性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x
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
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非
偶函数
奇函数
单调性
在(-∞,+∞)上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,+∞)上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(0,
+∞)上单调递减
在(-∞,0]上单调递减
在(-∞,0)上单调递减
注意:幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)如果α>0,那么幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上单调递增;
(3)如果α<0,那么幂函数的图象在区间(0,+∞)上单调递减,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图象在y轴右方无限接近y轴,当x从原点趋向于+∞时,图象在x轴上方无限接近x轴;
(4)在(1,+∞)上,随幂指数的逐渐增大,图象越来越靠近y轴.
(一)
幂函数的概念
判断一个函数是否为幂函数的方法
判断一个函数是否为幂函数的依据是该函数是否为y=xα(α为常数)的形式,即函数的解析式为一个幂的形式,且需满足:(1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.
题型1:判断一个函数是否为幂函数
1.下列函数是幂函数的是( )
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.
2.【多选】(2026高一·新疆·阶段检测)下列函数中是幂函数的是( )
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.
3.(2026高一·辽宁葫芦岛·阶段检测)下列函数不是幂函数的是( )
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.
4.(2026高一·全国·课后作业)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.
5.【多选】(2026高一·海南三亚·期中)下列哪些函数是幂函数( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】根据幂函数定义依次判断各个选项即可.
【详解】对于A,为指数函数,A错误;
对于BD,与均符合(为常数)的形式,即为幂函数,BD正确;
对于C,不符合(为常数)的形式,不是幂函数,C错误.
故选:BD.
题型2:求幂函数解析式或求值
6.(2026高一·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
【详解】由题意得,,则,则.
7.(2026高一·陕西榆林·阶段检测)已知幂函数的图象经过点,则_________.
【答案】27
【分析】先根据题意得到,再计算即可.
【详解】由题知:,,所以.
.
8.(2026高一·广东中山·专题练习)幂函数的图象过点,则函数的值域是_______________
【答案】
【分析】由条件,结合幂函数定义利用待定系数法求得,令,换元可得,结合二次函数性质求结论.
【详解】设,代入点得,
所以,
所以,,
则,,
令,则,
所以,
函数的值域是.
9.已知幂函数的图象经过点,则该幂函数的解析式为:____________.
【答案】
【详解】设幂函数为,
因为幂函数的图象经过点,
所以 ,即,解得 ,即,
则,定义域为 .
故所求幂函数的解析式为:.
题型3:根据幂函数求参数
10.(2026高一·云南昆明·期中)“”是“为幂函数”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】先根据幂函数定义确定系数条件,再分别判断“”能否推出“是幂函数”以及“是幂函数”能否推出“”,即可判断其充分性和必要性.
【详解】由,可得,所以函数为幂函数,
反之,由函数为幂函数,可得,
即,解得或,
故“”是“为幂函数”的充分不必要条件.
故选:B
11.(2026·上海闵行·模拟预测)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.
12.(2026高一·湖北十堰·阶段检测)已知幂函数,则( )
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.
13.(2026高一·浙江杭州·期末)已知幂函数,则是__________.
【答案】1
【详解】因为函数为幂函数,
所以.
(二)
幂函数的图象及应用
依据图象高低判断幂指数大小,相关结论为:在(0,1]上,指数越大,幂函数图象越靠近x轴(简记为指大图低);在[1,+∞)上,指数越大,幂函数图象越远离x轴(简记为指大图高).
题型4:幂函数过定点问题
14.(2026高一·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.
15.(2026高一·山西·阶段检测)已知函数(为常数)的图象恒过定点,则___________.
【答案】3
【分析】根据幂函数过定点得的图象过定点,进而得
【详解】令,则,故的图象过定点,
故,.
故答案为:3.
16.(2026高一·全国·寒假作业)函数的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用幂函数的性质,令,可得定点的横坐标,然后利用幂函数的性质求定点的纵坐标.
【详解】令,即时,
,
图象恒过定点.
故选:B.
17.(2026高一·安徽安庆·期中)已知为幂函数,则函数的图象经过的定点坐标为_____.
【答案】(1,2)
【分析】根据幂函数的性质确定所过定点,即可确定所过定点.
【详解】因为幂函数的图象过定点(1,1),即有,
所以,即的图象经过定点(1,2),
故答案为:.
题型5:幂函数的图象及应用
18.(2026高一·浙江杭州·期中)幂函数的图象经过( ),且在第一象限内( )
A.第一、二象限 单调递减 B.第一、三象限 单调递减
C.第一、二象限 单调递增 D.第一、三象限 单调递增
【答案】C
【详解】幂函数的定义域为,由,得函数是偶函数,
其图象关于轴对称,又,则该函数图象在轴及上方,
而,则函数在上单调递增,
所以幂函数的图象经过第一、二象限,且在第一象限内单调递增.
19.(2026高一·浙江·开学考试)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,求得函数的定义域,再求得为偶函数,且在上单调递减,结合选项,即可求解.
【详解】由函数,则满足,解得,
即函数的定义域为,
因为,所以函数为偶函数,其图象关于轴对称,排除BD选项,
又由幂函数的性质,可得在上单调递减,
所以选项A的图象符合题意.
20.(2026高一·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( )
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
21.(2026高一·山东青岛·期中)在同一坐标系内,函数和的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】当时:
直线:斜率,轴截距,故直线过一、三、四象限.
幂函数:若,在递增且“上凸”,无此选项.
若,是偶函数,图像为开口向上的抛物线,对应选项C.
若,在递增且“下凸”,无此选项.
当时:
直线:斜率,轴截距,故直线过一、二、四象限,无此选项.
幂函数:在递减,对应选项A、D,但A中直线截距为负,D中直线截距为负,均与矛盾.
综上,只有选项C符合条件.
22.(2026高二·黑龙江·期末)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.
23.(2026·上海·模拟预测)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;
.
(三)
求幂函数的定义域和值域
幂函数的定义域和值域要根据解析式来确定,要保证解析式有意义,值域要在定义域范围内求解.幂函数的定义域由幂指数a确定:①当幂指数取正整数时,定义域为R;②当幂指数取零或负整数时,定义域为(一∞,0) (0,+∞);③当幂指数取分数时,可以先化成根式(在第四章会学到),再根据根式的要求求定义域.
题型6:求幂函数的定义域
24.(2026高三·上海静安·期中)函数的定义域为______.
【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:
25.(2026高一·上海·随堂练习)函数的定义域为________.
【答案】
【分析】由二次根式有意义的条件列出不等式即可求解.
【详解】要使有意义,则,解得.
故答案为:.
26.(2026高一·广东深圳·期末)已知幂函数的图象过点,则函数的定义域是( )
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.
27.(2026高一·江苏南通·期末)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.
28.(2026高一·上海·课后作业)若幂函数(为整数)的定义域为,则的值为________.
【答案】1
【分析】根据已知条件列出约束式即可求解.
【详解】若幂函数(为整数)的定义域为,则,解得,
而是整数,则只能,经检验符合题意.
故答案为:1
题型7:求幂函数的值域
29.(2026高三·上海·期中)已知幂函数的图像过点,则该幂函数的值域为______.
【答案】
【分析】代入点可得,结合即可得函数值域.
【详解】将点代入可得,即,
可得,
因为,可得,所以该幂函数的值域是.
故答案为:.
30.(2026高一·江苏扬州·阶段检测)若,则满足幂函数的定义域与值域相同的构成集合,则集合的非空真子集个数为( )
A.14 B.7 C.23 D.11
【答案】A
【分析】分别分析取不同值时,的定义域和值域,可得集合A,根据非空真子集个数的求法,代入公式,即可得答案.
【详解】当时,,定义域为,值域为,不符合题意;
当时,,定义域和值域都为,符合题意;
当时,,定义域为,值域为,不符合题意;
当时,,定义域和值域都为,符合题意;
当时,,定义域和值域都为R,符合题意;
当时,,定义域为R,值域为,不符合题意;
当时,,定义域和值域都为R,符合题意;
所以集合,则集合的非空真子集个数为.
故选:A.
31.【多选】(2026高一·山东潍坊·期中)下列函数中,值域为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据函数解析式分别计算值域判断各个选项即可.
【详解】,函数值域为,A选项正确;
,函数值域为,B选项错误;
,函数值域为,C选项正确;
,函数值域为,D选项正确;
故选:ACD
32.(2026高一·上海浦东新·阶段检测)函数,的值域为__________.
【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:.
33.(2026高三·上海嘉定·阶段检测)已知函数,若函数的值域为,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【分析】判断单调递增,讨论或,根据分段函数的值域可得且,解不等式即可求解.
【详解】由函数单调递增,
①当时,若,有,
而,此时函数的值域不是;
②当时,若,有,而,
若函数的值域为,必有,可得.
则实数的取值范围为.
故答案为:
(四)
利用幂函数的性质比较大小
(1)比较幂大小的三种常用方法:
(2)利用幂函数单调性比较大小时要注意的问题:
比较大小的两个实数必须在同一函数的同一个单调区间内,否则无法比较大小.
题型8:利用函数的单调性比较大小
34.(2026高一·天津·期中)若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对应的幂函数单调性进行求解.
【详解】由题意得函数在上单调递增,
因为,所以得:,故A项正确.
故选:A.
35.(2026高一·广东佛山·阶段检测)若,,,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用幂函数在第一象限内是增函数,即可判断的大小.
【详解】因为,,,
又在第一象限内是增函数,,
所以,即.
故选:D.
36.【多选】(2026高一·重庆·期中)若函数且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】判断出函数的单调性及图象形状,结合复合函数单调性的判断方法、特殊值法逐项分析即可.
【详解】函数在定义域上为增函数.
选项A:因为,则,
又函数为增函数,所以,即,
所以,A正确;
选项B:令. 取,,则,,
此时,即,也即,B错误;
选项C:因为函数为增函数,函数为增函数,所以函数也为增函数,
因为,所以,C正确;
选项D:函数简图如下:
函数在上为凸函数,此时;
函数在上为凹函数,此时,D错误.
故选:AC.
37.(2026高三·河南漯河·期末)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.,
38.(2026高一·山东·期中)已知点在幂函数的图象上,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,求得,得到在上单调递减,进而即得.
【详解】由点在幂函数的图象上,可得,解得,
所以,函数在上单调递减,
因为,所以,即,
又因为,所以.
故选:D.
题型9:利用函数单调性求参数的取值范围
39.(2026高二·辽宁辽阳·期末)已知幂函数在上单调递减,则实数______.
【答案】
【分析】根据幂函数的定义和性质即可求解.
【详解】已知是幂函数,则,解得或,
又因为在上单调递减,所以,即,所以.
40.(2026高二·河北·期末)已知幂函数在上单调递减,则__________.
【答案】
【详解】由题意可知,
所以,解得.
所以,
所以.
41.(2026高二·湖北黄冈·期末)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.
42.(2026高一·湖南长沙·阶段检测)已知幂函数的图象在上单调递减,则__________.
【答案】
【详解】因为函数是幂函数,所以,得,
当时,,函数图象在区间上单调递增,不满足条件,
当时,,函数图象在区间上单调递减,满足条件,
所以.
43.(2026·安徽合肥·模拟预测)“”是“函数为幂函数,且在上单调递减”的__________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)
【答案】充分不必要
【详解】当为幂函数时,解得或,
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减.
所以 “”是“为幂函数,且在上单调递减”的充分不必要条件.
(五)
幂函数的性质综合应用
利用幂函数解不等式的步骤
利用幂函数解不等式,实质是已知两个函数值的大小,判断自变量的大小,常与幂函数的单调性、奇偶性等综合命题.求解步骤如下:
(1)确定可以利用的幂函数;
(2)借助相应的幂函数的单调性,将不等式的大小关系,转化为自变量的大小关系;
(3)解不等式(组)求参数范围,注意分类讨论思想的应用.
题型10:利用幂函数解不等式
44.(2026高一·安徽芜湖·期末)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇偶性定义和幂函数性质得在上单调递增,并将所求不等式化为,利用单调性可得自变量大小关系,进而求得结果.
【详解】的定义域为,,
为定义在上的奇函数;
由幂函数性质知:在上单调递增;
由得:,
,解得:,不等式的解集为.
故选:D.
45.(2026高一·四川绵阳·期末)已知幂函数的图象经过点,且,则实数a的取值范围是________.
【答案】
【分析】首先求得函数的解析式,然后求解实数的取值范围即可.
【详解】设幂函数的解析式为,由题意可得:,
即幂函数的解析式为:,
则即:,
得:,求解不等式组可得实数的取值范围是.
故答案为:
46.(2026高一·河北唐山·阶段检测)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:.
47.(2026高一·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.
48.(2026高一·吉林延边·期末)已知函数(且)的图象恒过定点,幂函数的图象过点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数的运算性质求的坐标,根据幂函数定义求,利用函数性质解不等式即可.
【详解】函数(且)的图象恒过定点,
设幂函数,,
因为幂函数的图象过点,
则,解得,即,
显然函数的定义域为全体实数,
因为,
所以函数是偶函数,
由幂函数的单调性的性质,函数在上单调递增,
则,即,即,
整理可得,解得或,
所以不等式的解集为.
故选:D.
49.(2026高一·云南昆明·阶段检测)若幂函数图象过点,且,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知条件求出的知,分析函数在上的单调性,由可得出关于实数的不等式,解之即可.
【详解】由已知条件可得,解得,则,
所以,函数在上为增函数,
由可得,解得.
故选:B.
50.(2026高一·宁夏吴忠·阶段检测)已知幂函数在上是增函数
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用幂函数的定义与性质即可得解;
(2)利用的单调性与定义域即可得解.
【详解】(1)因为是幂函数,
所以,解得或,
又在上是增函数,故,
,则.
(2)由(1)知在上是增函数,
又,的定义域为,
,解得,
的取值范围是.
题型11:利用幂函数的单调性、奇偶性及其应用
51.(2026高二·浙江·阶段检测)已知函数,不等式对于恒成立,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先判断函数的奇偶性和单调性,结合函数性质把函数不等式转化为代数不等式求解.
【详解】当时,,所以;
当时,,所以;
当时,.
所以对,总有.
所以函数为奇函数.
当时,,在上单调递减.
结合奇函数的性质和函数图象可得函数在上单调递减.
所以,
所以,恒成立.
又(当且仅当时取等号).
所以,可得.
即实数的取值范围为.
52.(2026高一·江西赣州·期末)已知幂函数在区间上单调递增,函数是定义域为的奇函数,且满足时,.
(1)求的解析式;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)时,不等式的解集为;时,不等式的解集为;时,不等式的解集为;时,不等式的解集为;时,不等式的解集为.
【分析】(1)根据幂函数的概念,结合时,幂函数在上单调递增可求得;
再利用奇函数的性质求时的解析式,即可得在R上的解析式;
(2)利用的奇偶性和单调性将不等式转化为含参不等式,求解不等式即可.
【详解】(1)因为函数为幂函数,
所以,解得或.
当时,,在上单调递减,不符合题意;
当时,,在上单调递增,符合题意;
所以,,
所以时,.
因为函数是定义在R上的奇函数,所以,,
当时,,则.
故.
∴.
(2)由(1)中的解析式易证在上是增函数.
,
,
,即
当时,原不等式可化为,即,所以,
所以此时不等式的解集为.
当时,的两根为,.
当时,,此时不等式的解集为;
当时,,此时不等式的解集为;
当时,,此时不等式的解集为;
当时,,此时不等式的解集为.
53.(2026高一·上海静安·阶段检测)已知幂函数在区间上是严格增函数.
(1)求该函数的表达式;
(2)幂函数为偶函数,记,求函数在区间上的最大值.
【答案】(1)或;
(2),
【分析】(1)由幂函数的单调性列不等式求出参数即可分析求解;
(2)由幂函数奇偶性得函数的解析式,进而分、和三种情况分析函数的单调性即可求解.
【详解】(1)因为幂函数在区间上是严格增函数,
所以有,解得,又,所以或1或2,
当或2时,;当1时,;
综上,该幂函数的表达式为或;
(2)由幂函数为偶函数,可知,所以,
则函数的图象开口向下,对称轴为,
①当时,g(x)在上单调递减,所以;
②当时,g(x)在上单调递增,在上单调递减,所以;
③当时,g(x)在上单调递增,所以;
综上, g(x)在上的最大值为
1.(2026高一·河南郑州·期末)若幂函数的图象经过点,则在定义域内为( )
A.减函数 B.增函数 C.偶函数 D.奇函数
【答案】B
【分析】利用幂函数定义可求得其解析式,即可判断其单调性和奇偶性.
【详解】由题意得,得,即幂函数,
则函数在时单调递增,A错误,B正确.
因为函数的定义域为,不关于原点对称,
所以函数为非奇非偶函数,C,D错误.
故选:B
2.(2026高一·云南文山·期末)函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用幂函数的性质判断即可.
【详解】函数是幂函数,定义域为R,
又,所以为偶函数,其图象关于y轴对称,排除AD;
由,得函数在上单调递增,排除C;
且当时,函数的图象在下方,选项B符合要求.
故选:B
3.(2026高一·湖南长沙·期末)幂函数在上单调递增,则( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】B
【分析】由幂函数的定义和单调性得到,进而求解即可.
【详解】因为幂函数在上单调递增,
由幂函数的定义及单调性得,解得.
故选:B
4.(2026高一·江苏连云港·期末)已知幂函数的图象过点,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意求得,再根据其单调性和奇偶性求解.
【详解】设幂函数,
因为的图象过点,
所以,解得,
所以且在上是增函数,奇函数,
又,
所以,
所以,解得,
故选:B
5.(2026高一·江西九江·期中)下列函数中,不是幂函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用幂函数的定义判定选项即可.
【详解】形如(为常数)的函数为幂函数,故A、B、C均为幂函数,D错误.
故选:D
6.(2026高二·福建莆田·期中)如图的曲线是幂函数在第一象限内的图象.已知分别取四个值,与曲线相应的依次为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】作直线分别与曲线相交,结合函数的单调性即可判断.
【详解】因为函数为增函数,所以,
所以作直线分别与曲线相交,交点由上到下分别对应的n值为,
由图可知,曲线相应n值为.
故选:A
7.(2026高一·河北唐山·期末)已知幂函数的图象经过点,则是( )
A.偶函数,且在上单调递增 B.偶函数,且在上单调递减
C.奇函数,且在上单调递增 D.奇函数,且在上单调递减
【答案】C
【分析】利用待定系数法求出的解析式,根据奇函数定义和幂函数性质判断.
【详解】设,则,所以,故,,
又,所以是奇函数,且在上单调递增.
故选:C.
8.(2026高一·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )
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.
9.(2026高一·云南昆明·期中)已知幂函数,且,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【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.
10.(2026高三·湖北随州·阶段检测)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;
.
11.(2026·湖南长沙·模拟预测)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
【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.
12.【多选】(2026高一·四川眉山·期末)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.
13.【多选】(2026高一·江苏常州·期末)幂函数,,则下列结论正确的是( )
A. B.函数是奇函数
C. D.函数的值域为
【答案】AD
【分析】由题意,结合幂函数的概念,可求得,代入函数解析式,根据幂函数的图像性质,逐项判断即可.
【详解】对于A选项,由幂函数定义可知,系数,解得或,
又因为,所以,故A正确;
对于B选项,当时,,其定义域为,
且满足,所以函数是偶函数,故B错误;
对于C选项,由可知,,,
所以,故C错误;
对于D选项,函数的值域为,故D正确.
14.(2026高一·广东汕头·竞赛)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,
15.(2026高二·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,.
16.(2026高三·江西·阶段检测)已知幂函数的定义域为,则_________.
【答案】4
【分析】根据函数是幂函数得出参数,再代入计算求出函数值.
【详解】因为函数是幂函数,所以,所以,
所以或,
又因为函数的定义域为,
当时,定义域为不符合题意;
当时,符合题意;
所以,则。
故答案为:4.
17.(2026高一·云南曲靖·期中)幂函数的图象过点,则函数的图象经过定点__________.
【答案】
【分析】根据幂函数过点可求解析式,写出,根据函数的解析式可求所过定点.
【详解】因为幂函数过点,可解得,
所以,
故,
当时,,
故恒过定点.
故答案为
【点睛】本题主要考查了幂函数的解析式,函数过定点,属于中档题.
18.(2026高一·湖南衡阳·期中)已知幂函数的图像关于轴对称,且在上单调递减,则关于的不等式的实数取值范围为_____.
【答案】
【分析】根据幂函数的奇偶性和单调性得到,故,根据函数的定义域和单调性,得到不等式,求出实数的取值范围.
【详解】因为幂函数的图像关于轴对称,则函数是偶函数,
即为偶数,所以为奇数,又在上单调递减,
,解得,又,,
故不等式可化为,
函数的定义域为,且在与上均单调递减,
因而或或,
解得或或,
即满足所求不等式的实数取值范围为.
故答案为:
19.(2026高一·广东·阶段检测)已知幂函数的定义域不为.
(1)求的解析式;
(2)若不等式恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由幂函数定义求得或,再结合幂函数定义域不为验证即可;
(2)结合幂函数的奇偶性、单调性列不等式求解.
【详解】(1)由幂函数的定义可得,解得或,
若,则的定义域为,不符合题意,
若,则的定义域为,符合题意,
所以的解析式为.
(2)由(1)得,的定义域关于原点对称,且,
所以为奇函数,
由可得,
因为在上递减且恒负,在上递减且恒正,
所以或或,
解得或,
所以a的取值范围为.
20.(2026高一·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.
【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.
21.(2026高一·江苏扬州·期中)已知幂函数在上单调递增.
(1)求实数的值:
(2)若函数在上的最小值为1,求实数的值.
【答案】(1)1
(2)1
【分析】(1)根据幂函数的定义和单调性求解;
(2)根据二次函数的性质讨论求解即可.
【详解】(1)由题可得,即,解得或1,
当时,在上单调递减,不合题意;
当时,在上单调递增,合题意.
综上,.
(2)由(1),所以,,对称轴,
当时,在上单调递增,所以,不合题意;
当时,在上单调递减,所以,
,解得,不合题意;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
,解得,又,所以;
综上,.
22.(2026高一·天津武清·阶段检测)若函数为幂函数,且在单调递增.
(1)求实数的值;
(2)设函数,是否存在实数,使得当时恒成立,若存在,求的取值范围,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义和单调性求解即可;
(2)由(1)得是一元二次函数,利用一元二次函数的图象和性质分情况讨论即可.
【详解】(1)因为函数为幂函数,且在单调递增,
所以,解得.
(2)由(1)得,则是一元二次函数,
当时恒成立,只需即可,
当时,在上单调递增,
,
解得,与矛盾,此时无解;
当时,在单调递减,在单调递增,
,解得,
当时,在上单调递减,
,
解得,与矛盾,此时无解;
综上.
23.(2026高一·湖南邵阳·期末)已知幂函数在上单调递减,.
(1)当时,求的表达式并直接写出在的单调区间.
(2)若在上的最小值为,求的值.
【答案】(1),单调递减区间为,单调递增区间为.
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义和单调性可得出关于实数的等式与不等式,解出值,得函数的解析式和函数的解析式,当时,根据对勾函数的单调性可得出函数在的单调区间;
(2)对实数的取值进行分类讨论,分析函数在区间上的单调性,结合可求得实数的值.
【详解】(1)因为幂函数在上单调递减,
所以,解得,故,
所以,
当时,,根据对勾函数的单调性,
所以函数在的单调递减区间为,单调递增区间为.
(2)由(1)可知,
①当时,因为函数、在上均为减函数,
则函数在上单调递减,则,解得(舍去);
②当时,函数在上单调递减,
此时,不符合题意;
③当时,函数在上单调递减,在上单调递增,
若,即当时,函数在上单调递增,则,符合题意,
若,即当时,函数在上单调递减,在上单调递增,
此时,解得(舍去),
当时,即当时,函数在上单调递减,
此时,解得(舍去).
综上所述,.
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