3.3 幂函数(讲义,知识点&6大题型&刷好题)高一数学人教A版必修第一册

2026-08-26
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摘要:

本讲义聚焦幂函数的定义、图像与性质这一核心知识点,系统梳理从定义(强调系数为1、底数为自变量、指数为常数)到五个基本幂函数的定义域、值域、单调性、奇偶性,再到图像变化规律及与指数函数区别的脉络,构建“定义-图像-性质-应用”的学习支架。 资料通过分题型讲解(判断、图像、单调性等),搭配例题、解题贴士及对点练,结合随学随练与分层练习。以五个基本幂函数图像对比培养数学眼光(几何直观),用单调性比较大小例题发展数学思维(推理能力),课中助力教师高效授课,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺,提升应用意识。

内容正文:

第 三 章 函数的概念与性质 3.3 幂函数 课标要点 1、理解幂函数的定义,能判断一个函数是否为幂函数。 2、掌握幂函数 的图像与基本性质(定义域、值域、单调性、奇偶性)。 3、能根据幂指数的不同,归纳幂函数图像的变化规律。 4、会利用幂函数的单调性比较函数值的大小。 5、理解幂函数与指数函数的区别。 学习重难点 重点: 1、幂函数的定义及判断(形式为 ); 2、五个基本幂函数的图像与性质; 3、幂函数在第一象限的图像特征; 4、幂函数单调性及奇偶性的应用。 难点: 1、幂指数对图像形状和定义域的影响,如α为分数、负数时,定义域需根据分母奇偶和分子正负确定; 2、幂函数与指数函数的混淆(指数函数底数为常数、指数为变量,幂函数底数为变量、指数为常数); 3、不同幂函数在同一坐标系中的图像位置关系与大小比较(如α>1与0<α<1的增长趋势不同)。 知识点 幂函数的定义 1、定义:一般地,形如的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数. 特别提醒 (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.满足这三个条件,才是幂函数. 随学随练 1.(25-26高一上�新疆乌鲁木齐�阶段检测)(多选)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 【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 知识点 幂函数的图像与性质 1.常见的5种幂函数的图象 2.常见的5种幂函数的性质 函数 定义域 值域 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 非奇非偶函数 奇函数 单调性 增函数 在上递增,在上递减 增函数 增函数 在和上递减 过定点 点 3、幂函数的图象和性质 (1)幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的奇偶性. (2)幂函数的图象过定点,如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点. (3)当时,在上为增函数;当时,在上为减函数. 随学随练 1.(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; . 题型 判断是否是幂函数 ▌例1(25-26高一上�新疆�阶段检测)(多选)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. ▌例2(25-26高一上�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 解题贴士 幂函数的标准形式为 ( 为常数,且系数必须为1)。判断时先看表达式是否符合 “系数为1,底数为自变量 ,指数为常数” 的结构,缺一不可。 ▌对点练1-1(25-26高一上�北京丰台�期中)下列函数是幂函数的是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据幂函数的定义逐项分析即可求解. 【详解】幂函数是形如(为常数)的函数,所以A符合,BCD不符合, 故选:A. ▌对点练1-2(25-26高一上·云南曲靖·期末)下列函数,既是幂函数,又存在零点的是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据幂函数的定义和性质判断即可. 【详解】幂函数形式:,所以不是幂函数, 但没有零点,不符合题意, 既是幂函数,又存在零点. 故选:D. 题型 幂函数的图像 ▌例1(25-26高二下�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. ▌例2(2026高三�全国�专题练习)已知幂函数,,,在第一象限内的图象如图所示分别是,,,,则,,,的大小关系是(   ) A., B., C. D. 【答案】D 【分析】应用幂函数图象判断大小. 【详解】幂函数,,,在第一象限内的图象如图所示分别是,,,, 所以. 解题贴士 幂函数  的图像取决于指数  的取值: :图像过原点  和 ,在第一象限随  增大而上升; :图像不过原点,过 ,在第一象限随  增大而下降,渐近于坐标轴;  为奇数时图像关于原点对称(奇函数), 为偶数时关于  轴对称(偶函数);  时图像上凸增长, 时下凹增长, 时为直线 。 注意定义域受  影响(如  时 , 为分数且分母为偶数时 )。 ▌对点练1-1(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 【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. ▌对点练1-2(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(   ) 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. 题型 幂函数的单调性的应用 ▌例1(25-26高一下�辽宁铁岭�阶段检测)已知幂函数在上单调递减,则(    ) A.4 B. C. D. 【答案】D 【详解】因为函数是幂函数, 所以,解得或. 又在上单调递减,所以,所以. ▌例2(25-26高二下�重庆沙坪坝�期末)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; 解题贴士 幂函数  在  上恒有单调性—— 时单调递增, 时单调递减。利用这一性质可比较同底数幂的大小,或解含幂函数的不等式。若比较不同底数不同指数的幂,则需转化为同底或同指数,再结合幂函数与指数函数单调性综合判断。注意定义域限制(如偶次根式或负指数幂要求 )对单调区间的影响。 ▌对点练1-1(25-26高二下�黑龙江大庆�阶段检测)若幂函数的图象经过点,则函数的最小值为(     ) A.3 B. C. D. 【答案】A 【分析】根据题意求出幂函数的解析式,进而求出,换元法即可求出函数的最值. 【详解】设函数,由题意,故, 于是,则, 令,则,且, 故的最值可转化为函数的最值, 由二次函数的性质可知函数在上单调递增, 当,即时,函数取得最小值3. ▌对点练1-2(25-26高二下�辽宁本溪�期末)已知幂函数的图象过点,则函数的单调递增区间为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先由幂函数图象所过的点求出幂函数解析式,再由复合函数同增异减的原则可求其单调递增区间. 【详解】设 将点 代入,得 ,解得 , 则, 令 .由 ,得在   或 时有定义. 设,则外层函数 在 时单调递增; 内层函数 在 时单调递减,在 时单调递增. 因此, 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 . 题型 幂函数的奇偶性 ▌例1(2025高一上�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, ▌例2已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是____________.(用区间表示) 【答案】 【分析】根据幂函数的定义、函数的单调性及奇偶性求解即可. 【详解】因为幂函数是上的偶函数, 则,解得或. 当时,,该函数是奇函数,不符合题意; 当时,,该函数是定义域为的偶函数,符合题意, 所以,则,其对称轴方程为, 因为在区间上单调递减,则. 故实数的取值范围为. 解题贴士 幂函数  的奇偶性由指数  决定(定义域需先关于原点对称): 1、若  为整数, 为偶数则为偶函数, 为奇数则为奇函数; 2、若  为分数 (最简分数),则:  为奇数时,定义域关于原点对称, 为偶数则为偶函数, 为奇数则为奇函数;  为偶数时,定义域为 ,不关于原点对称,函数非奇非偶。 注意  时,定义域需排除 ,若  为偶数(如 ),定义域为 ,仍非奇非偶。 ▌对点练1-1(2026�上海浦东新�三模)已知,若幂函数是偶函数,则______________. 【答案】2 【分析】根据幂函数的定义求参数的值,然后依次检验是否为偶函数即可 【详解】因为为幂函数,所以,解得或. 当时, ,该函数定义域为,定义域不关于原点对称,故不是偶函数. 当时,,因为,故该函数为偶函数. 综上,. ▌对点练1-2(25-26高一上�江苏无锡�期末)若函数是偶函数,且值域为,则可以是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据幂函数的性质逐一分析每个选项. 【详解】A选项,,需满足,即定义域为, 定义域不关于原点对称,不是偶函数,A选项错误; C选项,,值域为,值域不符合题意,C选项错误; D选项,,需满足,即定义域为, 定义域不关于原点对称,不是偶函数,D选项错误; B选项,,定义域为,定义域关于原点对称, 且,是偶函数,且值域也满足,B选项正确. 故选:B 题型 幂函数的定义域 ▌例1(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(    ) 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. ▌例2(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(   ) 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. 解题贴士 幂函数  的定义域由指数  决定:  为正整数时,定义域为 ;  为负整数时,定义域为 ;  为分数 (最简分数)时: 为奇数时,定义域为 (若  则 ); 为偶数时,定义域为 (若  则为 )。  为无理数时,定义域通常为 。 ▌对点练1-1(25-26高一上�上海浦东新�期末)已知幂函数的图象过点,则的定义域为____________. 【答案】 【分析】依据题意设出解析式,求出解析式后求解具体函数定义域即可. 【详解】是幂函数,设,将代入解析式, 得,解得,故, 则, 故,解得或, 故的定义域为 故答案为: ▌对点练1-2(25-26高一下�河北衡水�开学考试)若幂函数的定义域为R,则m=______________. 【答案】1 【分析】根据幂函数的定义,可得m值,代入检验,结合定义域,即可得答案. 【详解】因为为幂函数,所以,解得或, 当时,,定义域为R,符合题意; 当时,,定义域为,不符合题意. 故 题型 幂函数的综合性质 ▌例1(25-26高一上�江苏淮安�期中)下列关于幂函数的说法不正确的是(   ) A.定义域为 B.值域为 C.在上单调递增 D.的解集为 【答案】C 【分析】根据幂函数的性质求出的定义域、值域、奇偶性和单调性判断选项ABC;利用奇偶性和单调性解不等式,得到,判断选项D. 【详解】因为幂函数,由于立方根的意义可得幂函数定义域为,选项A正确; 因为,所以,所以幂函数值域为,选项B正确; 因为,所以为偶函数,又因为, 所以幂函数在区间单调递增, 根据偶函数的性质得到在上单调递减,选项C错误; 由于为偶函数,所以 ,由, 根据函数图象和性质,可得,则有, 解得,选项D正确; 故选:C ▌例2(25-26高一上�黑龙江佳木斯�阶段检测)已知幂函数的图象经过点,则以下说法正确的是(   ) A.函数为偶函数 B.若,则 C.设,则 D. 【答案】C 【分析】先求得,然后根据奇偶性定义判断A;根据单调性判断B,作差法判断C,求出函数值域判断D. 【详解】设,因为幂函数的图象经过点,所以,所以,所以, 因为的定义域为,不关于原点对称,所以为非奇非偶函数,故A错误; 因为在上单调递增, 所以当时, ,故B错误; 设,则, 所以,故C正确; 因为任意,都有,故D错误. 故选:C 解题贴士 幂函数的综合性质(定义域、值域、单调性、奇偶性)的应用。 ▌对点练1-1(25-26高一上�四川绵阳�期中)(多选)已知幂函数 的图象经过点,则下列说法正确的是(    ) A.函数 的定义域为 B.函数 的值域为 C.函数 为偶函数 D.若函数 ,,,则 【答案】AC 【分析】求出幂函数解析式,由幂函数性质可判断ABC;解法一:取特殊值计算可判断D,解法二:作图,根据函数图象可判断D. 【详解】设幂函数 的解析式为, 因为幂函数 的图象经过点, 所以,解得,即, 对于A,函数的定义域为,故A正确; 对于B,函数的值域为,故B错误; 对于C,因为,所以函数 为偶函数,故C正确; 对于D,解法一:,取, 则,, 此时, 解法二:作出函数的图象如下:      由图象可知,函数为凹函数, 所以,当且仅当时等号成立,故D错误. 故选:AC ▌对点练1-2(25-26高一上�海南省直辖县级单位�阶段检测)(多选)已知幂函数的图象过点,则(   ) A. B.的定义域是 C.在定义域上单调递增 D.无最小值 【答案】AD 【分析】根据待定系数法求解幂函数的表达式,即可由幂函数的性质结合选项逐一判断. 【详解】根据已知,设幂函数,又函数图像过点,解得,即. 对于选项A,因为,所以A正确; 对于选项B,定义域为,B错误; 对于选项,,在上单调递增,在上单调递减,C错误; 对于选项D,值域为,故无最小值,D正确. 故选:AD. 基础通关 1.(25-26高一上�天津�阶段检测)下列幂函数中过点 ,的偶函数是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据幂函数为的形式,每个选项都是幂函数,再求出每个函数的定义域,判断奇偶性可排除A、D,再根据函数过点排除C,得到满足条件的幂函数为. 【详解】函数 定义域为 ,所以不是偶函数,选项A错误; 函数是幂函数,且 图像过点 ,,定义域为, 且 ,所以为偶函数,选项B正确; 函数定义域为 ,所以函数图像不过点,选项C不对; 函数的定义域为,所以不是偶函数,选项D错误; 故选:B 2.(25-26高一下�云南玉溪�期末)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. 3.(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(   ) 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,. 4.(25-26高一上�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. 5.(2026高三�全国�专题练习)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.(25-26高一上�山东枣庄�阶段检测)(多选)当时,幂函数的图象不可能经过的象限是(   ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 【答案】BD 【分析】根据幂函数性质确定选项. 【详解】因为经过一,三象限,经过第一象限, 经过一,三象限, 故幂函数的图象不可能经过二,四象限. 故选:BD 7.(25-26高三上�上海�阶段检测)幂函数的图像是(   ). A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据幂函数的性质和单调性确定结果即可. 【详解】因为幂函数的定义域为, 而选项B中的图象取不到,所以B错误; 因为幂函数为偶函数,而D选项的图象关于原点对称,所以D错误; 因为,根据幂函数的单调性和变化幅度可知选项A符合,C错误. 故选:A. 8.(25-26高二下�河北沧州�期末)已知幂函数在上单调递减,若正实数a,b满足,则的最小值为(    ) A.5 B.4 C. D. 【答案】D 【分析】根据幂函数定义与性质可得,再利用“1”代换结合基本不等式运算求解. 【详解】因为幂函数在上单调递减, 则,解得, 可得正实数a,b满足, 则, 当且仅当,即时,等号成立, 所以的最小值为. 9.(25-26高一上·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. 10.(25-26高一上·山西晋中·期中)函数的单调递减区间为__________. 【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: 素养提升 1.(25-26高一下�四川眉山�期末)(多选)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. 2.(25-26高三下·重庆·阶段检测)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. 3.(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. (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. 4.(25-26高一下·贵州贵阳·阶段检测)已知幂函数在上单调递增, (1)求函数的解析式; (2)求关于的不等式的解集(其中). 【答案】(1) (2)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)根据幂函数的定义及性质计算可得; (2)先将不等式转化为,再分类讨论可得不等式的解集. 【详解】(1)因为函数为幂函数,所以, 即,解得或, 又因为在上单调递增,所以, 所以,因此. (2)由(1)知,所以, 所以不等式转化为,即. 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.(24-25高一上·福建厦门·期中)已知幂函数是偶函数,且在上单调递增. (1)求函数的解析式; (2)判断函数在区间上的单调性,并证明. 【答案】(1) (2)在上单调递增, 证明如下:因为, 设, 则, 因为,所以,, 则, 所以在上单调递增 【分析】(1)根据 是幂函数得 ,再根据 是偶函数,且在 上单调递增得 为正偶数,从而求解出 解析式. (2)求出 解析式后根据单调性定义证明函数 的单调性. 【详解】(1)∵幂函数(k∈Z)是偶函数,且在上单调递增, ,且为正偶数,则,故. (2)略. 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 $西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第三章 函数的概念与性质 3.3幂函数 课时目标 1、理解幂函数的定义,能判断一个函数是否为幂函数。 1 2、 掌握幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x2,y=x1 的图像与基本性质(定义域、 课标要点 值域、单调性、奇偶性)。 3、 能根据幂指数的不同,归纳幂函数图像的变化规律。 4、会利用幂函数的单调性比较函数值的大小。 5、理解幂函数与指数函数的区别。 重点: 1、幂函数的定义及判断(形式为y=x); 2、五个基本幂函数的图像与性质; 3、幂函数在第一象限的图像特征; 4、幂函数单调性及奇偶性的应用。 难点: 学习重难点 1、幂指数对图像形状和定义域的影响,如为分数、负数时,定义域需根据分母奇偶和 分子正负确定; 2、幂函数与指数函数的混淆(指数函数底数为常数、指数为变量,幂函数底数为变量、 指数为常数); 3、不同幂函数在同一坐标系中的图像位置关系与大小比较(如P1与0K<1的增长趋势 不同)。 清主线 课时内容导图 1/11 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 知识点一:幂函数的定 形式:y=xa(系数为1,底数为自变量x,指数a为常数) 义 与指数函数的区别:幂函数底数为变量、指数为常数;指 数函数底数为常数、指数为变量 五个基本幂函数:y=x、y=x2、y=x3、y=x(/2y=x(-1) 第一象限特征:a>0时单调递增,过原点;α<0时单调递 知识点二:幂函数的图 减,不过原点;a=0时为直线y=1(x0) 幂函数 像与性质 过定点:(1,);与坐标轴相交则交点为原点 奇偶性:由α决定(整数看奇偶;分数看分母奇偶,分母为 偶数时非奇非偶) 定义域:受α影响,负指数要求x0;分数指数分母为偶数 时x20 综合要点 值域:由定义域和奇偶性共同决定 单调性:在(O,+o∞)上,a>0递增,a<0递减 比较大小:利用单调性或图像位置关系判断 理新知 教材全盘梳理 知识点1 幂函数的定义 1、定义:一般地,形如y=x“的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数. 特别提醒 (1)x“的系数是1;(2)x“的底数x是自变量;(3)x“的指数a为常数.满足这三个条件,才是幂函 数 随学随练 1.(25-26高一上9新疆鸟鲁木齐阶段检测)(多选)关于幂函数∫(x)=,下列结论正确的是() 1 A.当。=-1时,图象关于原点对称 B.当a=2时,定义域为(0,+∞) C.所有幂函数都过点(L,) D.当a>0时,函数在(0,+∞)上单调递增 知识点2 幂函数的图像与性质 2/11 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 1.常见的5种幂函数的图象 y=r2 y=x y=x y=r2 2 y=x2 -2 -1 y=xI O1 y=x 2.常见的5种幂函数的性质 函数 y=X y=x2 y=x3 少* y=x1 定义域 R R R [0,+o0 (-00,0)U(0,+00) 值域 R [0,+oo】 R [0,+∞) (-∞,0)U(0,+∞】 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 非奇非偶函数 奇函数 在(0,+∞)上递增, 在(-00,0)和(0,+0】 单调性 增函数 增函数 增函数 在(-∞,0]上递减 上递减 过定点 点(1,1 3、幂函数的图象和性质 ()幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,至于是否出现在第二、三象限内, 要看函数的奇偶性。 (2)幂函数的图象过定点(1,1),如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点 (3)当Q>0时,y=x在0,+oo上为增函数;当C<0时,y=x在0,+o∞上为减函数. 7随学随练 1,(206@上海按教溪)已知子23小.平商数y=的大做图象如图所示,用。 3/11 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 通题型 解题能力构建 题型 判断是否是幂函数 ■例1(25-26高一上?新疆阶段检测)(多选)下列函数中是幂函数的是() A.y=2x B.y=x2 C.y=2 D.y=x3 1例2(25-26高一上。江西九江期中)下列函数中,不是幂函数的是() A.f(x)=x B.f(x)=x3 C.f(x)=x D.f(x)=3 解题贴士 幂函数的标准形式为y=x(a为常数,且系数必须为1)。判断时先看表达式是否符合“系数为 1,底数为自变量X,指数为常数”的结构,缺一不可。 ■对点练1-1(25-26高一上北京丰台?期中)下列函数是幂函数的是() A.y=x B.y=(2) C.y=22别 D.y-y ■对点练1-2(25-26高一上:云南曲靖·期末)下列函数,既是幂函数,又存在零点的是() A.y=-x B.y=x3 C.y=0.5 D.y=x2 题型 幂函数的图像 1例1(2526高二下◇果龙江0期末)已知紧西数y=)的图象经过点5,》, 则f(x)图象的大致形 状为() 4/11 学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 C ■例2(2026高三。全国专题练习)己知幂函数y=x,y=x2,y=x,y=X在第一象限内的图象 如图所示分别是C,C,C,C,则乃,乃,乃,n的大小关系是() A.%>n2>1,m<4<0 B.n2>n>2,n4<n3<0 C.n1>1>n2>0>n4>n3 D.n>1>n2>0>n3>4 解题贴士 幂函数y=x“的图像取决于指数Q的取值: a>0:图像过原点0,0和1,1,在第一象限随x增大而上升; a<0:图像不过原点,过1,1,在第一象限随X增大而下降,渐近于坐标轴: Q为奇数时图像关于原点对称(奇函数),Q为偶数时关于y轴对称(偶函数); 0<a<1时图像上凸增长,a>1时下凹增长,a=1时为直线y=x。 注意定义域受Q影响(如Q<0时X≠0,Q为分数且分母为偶数时X≥0) ■对点练1-1(25-26高一上。上海?期中)如图所示曲线是幂函数y=x“在第一象限内的图像,其中 a= 2a=2,则曲线C,C,C,C,对应a的值依次是() CA C? A22月 5/11 西学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 c.2 .2分2月 1 ■对点练1-2(25-26高二下。全国期末)若幂函数y=x,y=x"与y=x在第一象限内的图象如图所 示,则() y=xm y=x" A.-1<m<0<n<1 B.-1<n<0<m<2 C.-1<m<0<n<2 D.-1<n<0<m<1 题型 幂函数的单调性的应用 1例1(25-26高一下辽宁铁岭9阶段检测)已知幂函数f()=(m2-3m-3)x在(0,+0)上单调递减, 则f(2)=() A.4 B.司 C.2 【例2(25-26高二下重庆沙坪坝。期末)已知幂函数f(x)过点(8,4),则不等式f(x-2)>f1-2x)的解 集为() A.(-1,0 -2 C.,+0) D.(←0,-10L,+∞) 解题贴士 幂函数y=x在0,+o上恒有单调性一一a>0时单调递增,Q<0时单调递减。利用这一性质可 比较同底数幂的大小,或解含幂函数的不等式。若比较不同底数不同指数的幂,则需转化为同底或同 指数,再结合幂函数与指数函数单调性综合判断。注意定义域限制(如偶次根式或负指数幂要求X>0 )对单调区间的影响。 ■对点练11(2526高二下。黑龙江大庆9阶段检测)若幂函数f(x)的图象经过点(8,2W2),则函数 f(x-3)+[f(x)]了的最小值为() 6/11 学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 13 7 A.3 C.4 D. 【对点练1-2(25-26高二下。辽宁本溪9期未)已知幂函数f)的图象过点(9,V3),则函数 y=f(x2-2x-3)的单调递增区间为() A.(-0,1) B.(-0,-1) C.[I,+o) D.[3,+oo) 题型 幂函数的奇偶性 ■例1(2025高一上0广东汕头9竞赛)己知幂函数f()=(2-k-5)x的图象关于y轴对称,则k= ■例2已知幂函数f(x)-(m-3m+3)x”是R上的偶函数,且函数g(x)=f(x)-2ar在区间山,3]上单调递 减,则实数a的取值范围是 (用区间表示) 解题贴士 幂函数y=x的奇偶性由指数a决定(定义域需先关于原点对称): 1、若a为整数,口为偶数则为偶函数,a为奇数则为奇函数; 2、若a为分数P/q(最简分数),则: q为奇数时,定义域关于原点对称,P为偶数则为偶函数,P为奇数则为奇函数; q为偶数时,定义域为[0,+0),不关于原点对称,函数非奇非偶。 注意Q<0时,定义域需排除x=0,若q为偶数(如x12),定义域为0,+o0,仍非奇非偶。 I对点练11(20260上海浦东新0三模)已知mGR,若幂函数y=6m2- m+2r是偶函数,则m= 1对点练1-2(25-26高一上江苏无锡9期末)若函数f(x)是偶函数,且值域为(0,+∞),则f(x)可以是 () A. f(x)=x B.f(x)=x C.f(x)=x2 D.f()=x 题型 幂函数的定义域 ② 1例1(25-26高一上广东深圳。期末)已知幂函数fy的图象过点8 4, 则函数y=f(4x-3)的定 义域是() 7/11 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 A.(-0,+oo) B. -04 c. ■例2(25-26高一上。河南期中)已知函数f(x)的定义域为(-2,4),则函数y=f(2x)+(x-1)3的定义 域为() A.(-4,8) B.(-4,1)U1,8) c.(-1,2) D.(-1,1)(1,2) 解题贴士 幂函数y=x”的定义域由指数Q决定: a为正整数时,定义域为R, a为负整数时,定义域为x|x≠0: a为分数卫(最筒分数)时:q为奇数时,定义域为R(若Q<0则x≠0):9为偶数时,定义 q 域为[0,+o)(若a<0则为(0,+∞)。 a为无理数时,定义域通常为[0,+∞)。 Ⅱ对点练11(25-26高一上。上海浦东新◇期末)已知幂函数f的图象过点 4 则f(x2-2x)的 定义域为 I对点练1-2(25-26高一下?河北衡水?开学考试)若幂函数(x)=(2m2-m)x"的定义域为R,则 题型 幂函数的综合性质 Ⅱ例1(25-26高一上?江苏淮安期中)下列关于幂函数f(x)=x3的说法不正确的是() A.定义域为R B.值域为[0,+o∞) C.f()在(-o,0)上单调递增 D.f(-2)>f(2a+4)的解集为(-3,-1) ■例2(25-26高一上?黑龙江佳木斯?阶段检测)己知幂函数y=f(x)的图象经过点(4,2),则以下说法 正确的是() A.函数f(x)为偶函数 B.若0<x<x,则f(x)>f(x) 8/11 西学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 f(x)+f(x2) C. 设x,2>0 则f +≥ 2 2 D.3x>0,f(x≤0 解题贴士 幂函数的综合性质(定义域、值域、单调性、奇偶性)的应用。 Ⅱ对点练11(25-26高一上四川绵阳◇期中)(多选)已知幂函数f(x)的图象经过点(4,16),则下列 说法正确的是() A.函数f(x)的定义域为R B.函数f(x)的值域为(O,+∞) C.函数f(x)为偶函数 g(x)+g(x2) 2 【对点练1-2(25-26高一上?海南省直辖县级单位?阶段检测)(多选)己知幂函数y=f()的图象过点 2则) A.f(x)=x2 B.y=f(x)的定义域是(0,+∞) C.y=f(x)在定义域上单调递增 D.y=f()无最小值 刷好题 课时巩固精炼 基础通关 1.(25-26高一上9天津9阶段检测)下列幂函数中过点(0,0),(1,1)的偶函数是() A.y=x2 B.y=x C.y=x D.y= 2.(25-26高一下。云南玉溪。期未)幂函数f()=(m2-3m-3)x2在区间(0,+∞)上单调递减,则实数 m= 3.(25-26高二下0江苏常州0期末)已知幂函数f()=(口2+2a-2)x2(a∈R)的图象不经过原点, 则fV2)=() A B. C.2或32 D.皮2 9/11 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 4.(25-26高一上9江苏南通9期末)已知幂函数y=f()的图象过点P(2,V2),则y=f(x)+f1-x)的 定义域为 5.(2026高三全国?专题练习)已知幂函数y=x-m-6的图象与x轴无交点,则m的取值范围是() A.-2<m<3 B.-2≤m≤3 C.-3<m<2 D.-3≤m≤2 6.(25-26高一上山东枣庄?阶段检测)(多选)当∈ 3 时, 幂函数y=x“的图象不可能经过 的象限是() A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 7.(25-26高三上。上海阶段检测)幂函数y=F的图像是()· 8.(25-26高二下河北沧州期末)已知幂函数f(x)=(m2-5m+5)x2在(0,+0)上单调递减,若正实 a2+1 数a,b满足a+b=m则b的最小值为() A.5 B.4 C.2V2-2 D.2V2+2 9.(25-26高一上重庆期中)若函数f(x)=x5且x<x2,则() A.(x-x2)f(x)-f(x)<0 B.x-x2>f(x)-f(x2) C.f(x)+x<f()+5 D. sf 10.(25-26高一上山西晋中·期中)函数f(x)=(-x2-5x+6)的单调递减区间为, ®素养提升 1.(25-26高一下四川眉山令期末)(多选)已知点2,2在幂函数f(x)=x的图象上,则下列叙述正 确的是() A.函数∫(x)是奇函数 B.函数f(x)是偶函数 10/11 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 c.f-号 D.函数∫(x)在定义域内是减函数 2.(25-26高三下重庆阶段检测)己知幂函数f(x)的图象经过点(16,2),则() A.函数f(c)为奇函数 B.函数f(x)为增函数 C.若x>x>0,则 ff 2 D.若>x>0,则 f),生) 3.(25-26高一上福建龙岩阶段检测)己知幂函数f(x)=(m2-3m+3)x”的图象关于y轴对称. (1)求m的值: (2)设g(时)=x' 若对任意的 2,2],总存在5∈1-a,3a+小,使f)=g,)成立,求实数,的取值范 围 4.(25-26高一下贵州贵阳阶段检测)已知幂函数f(x)=(m-m-l)x”在(0,+∞)上单调递增, g(x)=2f(x)+1 (①)求函数f(x)的解析式: (2)求关于x的不等式g(x)-2ax>a+l-x的解集(其中a∈R)· 5.(24-25高一上福建厦门期中)已知幂函数f(x)=(m2-2m+2)x-2(k∈Z☑)是偶函数,且在(0,+∞) 上单调递增。 (1)求函数f(x)的解析式: ②)判断函数g)=+4 x一在区间[2,+o)上的单调性,并证明, 11/11

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3.3 幂函数(讲义,知识点&6大题型&刷好题)高一数学人教A版必修第一册
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