内容正文:
3.3 幂函数
第一部分:知识清单
知识点一:幂函数的概念
1、定义:一般地,函数叫做幂函数,其中是自变量,是常数.
2、幂函数的特征
①中前的系数为“1”
②中的底数是单个的自变量“”
③中是常数
知识点二:幂函数的图象与性质
1、五个幂函数的图象(记忆五个幂函数的图象)
当时,我们得到五个幂函数:
;;;;
2、五个幂函数的性质
定义域
值域
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶
奇函数
单调性
在上单调递增
在上单调递减
在单调递增
在上单调递增
在单调递增
在上单调递减
在上单调递减
定点
3、拓展:
①,当时,在单调递增;
②,当时,在单调递减.
第二部分:典型例题汇总
典例一 幂函数的概念及其求参
典例二 幂函数的图像
典例三 幂函数定义域的问题
典例四 幂函数值域的问题
典例五 幂函数单调性及其应用
典例六 幂函数奇偶性及其应用
典例七 由幂函数的单调性求参数
典例八 利用幂函数的单调性解不等式
典例九 由幂函数的单调性比较大小
第三部分:典型例题
典例一 幂函数的概念及其求参
1.(2026·河南南阳·模拟预测)“”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.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)(多选)下列函数为幂函数的是( )
A. B. C. D.
3.(2026·上海浦东新·三模)已知,若幂函数是偶函数,则______________.
4.(25-26高一上·贵州毕节·期末)已知幂函数,则___________.
5.(25-26高一上·四川成都·期末)已知幂函数的图象过点,则_______.
6.(25-26高一上·河南·期中)若函数是幂函数,且,则______.
典例二 幂函数的图像
7.(25-26高一上·上海·期中)若,且函数与的图象有两个交点,则满足条件的不同集合有______个.
8.(25-26高一上·河北保定·期中)已知二次函数的图象如图所示,则函数和在第一象限的图象可能是( )
A. B.
C. D.
9.(2026高三·全国·专题练习)若幂函数与在第一象限内的图象如图所示,则与的取值情况为( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高一上·上海徐汇·阶段检测)已知,则函数的图象恒过的定点的坐标为__.
典例三 幂函数定义域的问题
11.(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=______________.
12.(25-26高一上·广东广州·期中)幂函数图象过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
13.(25-26高三上·上海闵行·期中)下列函数定义域为的是( )
A. B. C. D.
14.(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.
典例四 幂函数值域的问题
15.(25-26高一上·山东聊城·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__________.
16.(25-26高一上·浙江·期中)下列四个函数中,值域为的函数是( )
A. B. C. D.
17.(25-26高一上·辽宁沈阳·期中)(多选)已知函数( )
A.的值域为 B.的值域为
C.的值域为 D.的值域为
18.(25-26高一上·内蒙古赤峰·期末)已知幂函数,且在区间内函数图象是上升的.
(1)求实数k的值;
(2)若存在实数a,b使得函数f(x)在区间[a,b]上的值域为[a,b],求实数a,b的值.
典例五 幂函数单调性及其应用
19.(25-26高一上·四川资阳·期末)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.
20.(25-26高一上·重庆·期中)(多选)若函数且,则( )
A. B.
C. D.
21.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知函数.
(1)若是幂函数,且是奇函数,求实数的值;
(2)若在第一象限内是严格增函数,求实数的取值范围.
22.(25-26高一上·广东揭阳·期中)已知幂函数.
(1)求的解析式;
(2)求方程的解集;
(3)判断函数在上的单调性,并用函数单调性的定义证明你的结论.
典例六 幂函数奇偶性及其应用
23.(25-26高二下·辽宁葫芦岛·期末)(多选)下列函数中,是奇函数且在上单调递减的是( )
A. B. C. D.
24.(25-26高一上·福建泉州·期中)若函数为幂函数,则函数在定义域内为( )
A.增函数 B.减函数 C.奇函数 D.偶函数
25.(2026高一上·广东汕头·竞赛)已知幂函数的图象关于轴对称,则__________.
26.(25-26高一上·山西晋中·阶段检测)已知幂函数为奇函数,且在区间上是增函数,则( )
A.1或4 B.0或4 C.1或2 D.0或2
典例七 由幂函数的单调性求参数
27.(25-26高二下·辽宁抚顺·期末)已知幂函数在上单调递减,则实数的值为( )
A.0或1 B.或1 C.1 D.0
28.(25-26高二下·辽宁辽阳·期末)已知幂函数在上单调递减,则实数______.
29.(25-26高一上·广东·期末)幂函数在上单调递减,则 __________
30.(25-26高一上·宁夏银川·期末)已知,若函数是幂函数,且在上单调递减,则__________.
典例八 利用幂函数的单调性解不等式
31.(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)设是幂函数,若,则的取值范围是______.
32.(25-26高一上·上海·期中)(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
33.(25-26高一上·湖北荆州·期中)已知幂函数在上单调递减,若,则实数的取值范围为________.
34.(25-26高一上·福建·期中)已知幂函数在上是增函数,.若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
典例九 由幂函数的单调性比较大小
35.(25-26高一上·陕西汉中·期中)若,,,则a,b,c的大小关系是__________.
36.(25-26高一上·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.
37.(25-26高一上·浙江温州·期中)(多选)设,则的大小关系可以是( )
A. B.
C. D.
38.(25-26高一·全国·寒假作业)若,则的大小关系为______.
第四部分:课后检测
1.(25-26高三下·湖南长沙·开学考试)已知幂函数的定义域为,则( )
A. B.2 C. D.4
2.(25-26高一上·重庆·期末)已知幂函数的图象过点,则( )
A.2 B.8 C. D.16
3.(25-26高一上·甘肃金昌·期中)幂函数与幂函数( )
A.定义域相同 B.值域相同 C.单调性相同 D.是同一函数
4.(25-26高一上·山东青岛·期中)若函数为幂函数,则( )
A. B.函数的定义域为R
C.函数是奇函数 D.函数在区间上单调递减
5.(25-26高一上·江苏苏州·期中)不等式的解为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·云南文山·期末)函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高一上·新疆喀什·阶段检测)已知函数,则下列选项错误的是( )
A.的图象过点 B.的图象关于轴对称
C.在上单调递增 D.
8.(25-26高一上·安徽芜湖·期末)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
9.(25-26高一上·河南南阳·期中)已知幂函数在上单调递增,则实数的值为( )
A.-2 B.-1 C.2 D.-1或2
10.(2026高一·全国·专题练习)(多选)幂函数都有成立,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.是偶函数 D.是奇函数
11.(25-26高三上·贵州·阶段检测)(多选)已知幂函数,则( )
A. B.的定义域为
C.为非奇非偶函数 D.不等式的解集为
12.(25-26高一上·河北雄安·期末)(多选)已知幂函数在上单调递增,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.为偶函数
D.
13.(25-26高一下·湖南长沙·阶段检测)已知幂函数的图象在上单调递减,则__________.
14.(25-26高一上·上海·期中)不等式的解集为_____
15.(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).
16.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知幂函数是奇函数.
(1)求的解析式;
(2)若不等式成立,求的取值范围.
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3.3 幂函数
第一部分:知识清单
知识点一:幂函数的概念
1、定义:一般地,函数叫做幂函数,其中是自变量,是常数.
2、幂函数的特征
①中前的系数为“1”
②中的底数是单个的自变量“”
③中是常数
知识点二:幂函数的图象与性质
1、五个幂函数的图象(记忆五个幂函数的图象)
当时,我们得到五个幂函数:
;;;;
2、五个幂函数的性质
定义域
值域
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶
奇函数
单调性
在上单调递增
在上单调递减
在单调递增
在上单调递增
在单调递增
在上单调递减
在上单调递减
定点
3、拓展:
①,当时,在单调递增;
②,当时,在单调递减.
第二部分:典型例题汇总
典例一 幂函数的概念及其求参
典例二 幂函数的图像
典例三 幂函数定义域的问题
典例四 幂函数值域的问题
典例五 幂函数单调性及其应用
典例六 幂函数奇偶性及其应用
典例七 由幂函数的单调性求参数
典例八 利用幂函数的单调性解不等式
典例九 由幂函数的单调性比较大小
第三部分:典型例题
典例一 幂函数的概念及其求参
1.(2026·河南南阳·模拟预测)“”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.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)(多选)下列函数为幂函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】根据幂函数定义求解.
【详解】根据幂函数的定义知,是幂函数,不是幂函数.
故选:BD
3.(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,.
4.(25-26高一上·贵州毕节·期末)已知幂函数,则___________.
【答案】
【分析】根据幂函数定义求解即可.
【详解】因为函数是幂函数,所以,解得,
所以,所以,
故答案为:
5.(25-26高一上·四川成都·期末)已知幂函数的图象过点,则_______.
【答案】16
【分析】根据幂函数定义可得,代入点运算求解即可.
【详解】因为函数为幂函数,
则,解得,即,
又因为幂函数的图象过点,所以.
故答案为:16.
6.(25-26高一上·河南·期中)若函数是幂函数,且,则______.
【答案】
【分析】根据条件,确定幂函数的解析式,再求函数值.
【详解】设,则,所以.
故,
所以.
故答案为:
典例二 幂函数的图像
7.(25-26高一上·上海·期中)若,且函数与的图象有两个交点,则满足条件的不同集合有______个.
【答案】4
【分析】作出函数图象,结合图象分析交点个数,进而可得集合A.
【详解】分别作出函数、、和的图象,如图所示,
可知与、、的交点个数分别为1、1、2;
与、的交点个数分别为2、2;
与的交点个数为2;
可知集合或或或,
所以满足条件的不同集合有4个.
故答案为:4.
8.(25-26高一上·河北保定·期中)已知二次函数的图象如图所示,则函数和在第一象限的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用二次函数的图象与性质分析的符号,结合幂函数的性质判定选项即可.
【详解】由图象可知,所以,
根据幂函数的性质可知函数和在第一象限分别是单调递增、单调递减,显然只有B项正确.
故选:B
9.(2026高三·全国·专题练习)若幂函数与在第一象限内的图象如图所示,则与的取值情况为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的图像性质,逐项分析判断即可求解.
【详解】当时,幂函数在上单调递增,且时,图象上凸,.
当时,幂函数在上单调递减.不妨令,由图象得,则.
综上可知,.
故选择:D.
10.(25-26高一上·上海徐汇·阶段检测)已知,则函数的图象恒过的定点的坐标为__.
【答案】
【分析】令求解即可.
【详解】令,得,
故函数图象过定点,
故答案为:
典例三 幂函数定义域的问题
11.(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
12.(25-26高一上·广东广州·期中)幂函数图象过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设出幂函数,代入点坐标得到函数解析式,确定函数定义域,得到,解得答案.
【详解】设幂函数为,则,故,,
则的定义域为,
故满足,解得.
故选:A
13.(25-26高三上·上海闵行·期中)下列函数定义域为的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义,分别求出各选项所对应的函数的定义域,即可判断.
【详解】对于A:,所以函数的定义域为,故A错误;
对于B:,所以函数的定义域为,故B正确;
对于C:,所以函数的定义域为,故C错误;
对于D:,所以函数的定义域为,故D错误.
故选:B
14.(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.
典例四 幂函数值域的问题
15.(25-26高一上·山东聊城·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__________.
【答案】14
【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.
故答案为:14
16.(25-26高一上·浙江·期中)下列四个函数中,值域为的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据值域的概念,以及基本初等函数性质,逐一求出各函数值域,判断结果即可.
【详解】由可知,对勾函数值域为,所以A错误;
由幂函数性质可知,函数的值域为,所以B错误;
由,函数值域为,所以C错误;
由,即,解得或,此时函数值域为,所以D正确;
故选:D.
17.(25-26高一上·辽宁沈阳·期中)(多选)已知函数( )
A.的值域为 B.的值域为
C.的值域为 D.的值域为
【答案】ABD
【分析】选项A,变形为与二次函数有关的复合函数值域求解;
选项B,利用两个减函数的和为减函数,利用单调性求值域;
选项C,平方变形与A同理可求;
选项D,变形为与分式函数有关的复合函数值域求解,
关键是根号内函数分离常数变形为反比例函数求解即可.
【详解】要使,都有意义,则有,
故,
选项A,设,,
,
,
则的值域为,故A正确;
选项B,设,,
则在单调递减,
故,
,
则的值域为,故B正确;
选项C,设,
,
,
由选项A知,的值域为,则的值域为,
又,所以的值域为,故C错误;
选项D,设,且
,
由,则,
令,则,
则关于的函数在单调递减,
则的值域为,
即的值域为,故D正确.
故选:ABD.
18.(25-26高一上·内蒙古赤峰·期末)已知幂函数,且在区间内函数图象是上升的.
(1)求实数k的值;
(2)若存在实数a,b使得函数f(x)在区间[a,b]上的值域为[a,b],求实数a,b的值.
【答案】(1)2;(2)a=0,b=1.
【分析】(1)根据幂函数的定义先求出的可能值,再根据幂函数的单调性判断正确的值;
(2)根据函数的单调性即可判断的取值情况,列出式子即可求解.
【详解】(1)为幂函数,
∴,解得或,
又在区间内的函数图象是上升的,
,
∴k=2;
(2)∵存在实数a,b使得函数在区间上的值域为,且,
∴,即,
,∴a=0,b=1.
【点睛】本题考查幂函数的定义和单调性的运用,考查函数最值的求法,是一道基础题.
典例五 幂函数单调性及其应用
19.(25-26高一上·四川资阳·期末)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.
20.(25-26高一上·重庆·期中)(多选)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.
21.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知函数.
(1)若是幂函数,且是奇函数,求实数的值;
(2)若在第一象限内是严格增函数,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合幂函数的定义可求的值,根据奇函数的定义验证即可;
(2)根据在第一象限内是严格增函数需满足的条件列出不等式组,求解即可.
【详解】(1)若是幂函数,则,解得:或,
当时,,此时是奇函数,符合题意,
当时,,此时是偶函数,不符合题意,
所以;
(2)若在第一象限内是严格增函数,
则需满足或,
解得或,
即或或,
所以的取值范围是.
22.(25-26高一上·广东揭阳·期中)已知幂函数.
(1)求的解析式;
(2)求方程的解集;
(3)判断函数在上的单调性,并用函数单调性的定义证明你的结论.
【答案】(1)
(2)
(3)
函数在上单调递减,证明如下:
任取、且,
,
因为,所以,,所以,
所以,即,
故函数在上为减函数.
【分析】(1)根据幂函数的定义可得出关于的等式,解出的值,即可得出函数的解析式;
(2)根据函数的定义域和单调性结合可得出关于的等式与不等式,即可得出原方程的解集;
(3)化简函数的解析式,任取、且,作差,变形后判断的符号,结合函数单调性的定义即可得出结论.
【详解】(1)因为函数为幂函数,
则,解得,
故.
(2)因为函数的定义域为,且该函数在上为增函数,
由可得,解得,
故方程的解集为.
(3)略
典例六 幂函数奇偶性及其应用
23.(25-26高二下·辽宁葫芦岛·期末)(多选)下列函数中,是奇函数且在上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【详解】选项A:的定义域为,关于原点对称,且,是奇函数;
根据幂函数性质,幂指数,在上单调递减,故A符合要求;
选项B:的定义域为,关于原点对称,,是奇函数;
且在上单调递减,故B符合要求;
选项C:是二次函数,满足,是偶函数,不符合;
选项D:是奇函数,但幂指数,在上单调递增,不符合.
24.(25-26高一上·福建泉州·期中)若函数为幂函数,则函数在定义域内为( )
A.增函数 B.减函数 C.奇函数 D.偶函数
【答案】C
【详解】函数为幂函数,,得,
,定义域为,
,故在定义域内为奇函数,故D选项错误,C选项正确;
根据幂函数的性质知在,上单调递减,但在其整个定义域上不具有单调性,故选项A,B错误.
25.(2026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,
26.(25-26高一上·山西晋中·阶段检测)已知幂函数为奇函数,且在区间上是增函数,则( )
A.1或4 B.0或4 C.1或2 D.0或2
【答案】D
【分析】幂函数在区间上是单调增函数,则指数为正,由此可求得,又因为,故将代入验证,为奇函数即可.
【详解】在区间上是单调增函数,,
即,又,
当时,是奇函数,
当时,是偶函数,不符合题意.
所以.
故选:D
典例七 由幂函数的单调性求参数
27.(25-26高二下·辽宁抚顺·期末)已知幂函数在上单调递减,则实数的值为( )
A.0或1 B.或1 C.1 D.0
【答案】A
【分析】根据幂函数的定义和性质直接解题即可.
【详解】由题可知,解得或1.所以实数的值为0或1.
28.(25-26高二下·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.
29.(25-26高一上·广东·期末)幂函数在上单调递减,则 __________
【答案】
【分析】先根据幂函数的定义可得 ,即可求出 的可能取值,再根据函数在 上为减函数,即可确定出满足题意的 的值.
【详解】因为
所以,解得或,
当 时, 在 上是增函数,不符合题意,
当 时, 在 上是减函数,符合题意,
综上,.
故答案为:
30.(25-26高一上·宁夏银川·期末)已知,若函数是幂函数,且在上单调递减,则__________.
【答案】
【分析】根据题意,利用幂函数的定义及性质,得出关系式,即可求解.
【详解】因为函数是幂函数,且在上单调递减,
则满足,即,解得.
故答案为:.
典例八 利用幂函数的单调性解不等式
31.(25-26高一上·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:.
32.(25-26高一上·上海·期中)(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【分析】由幂函数的性质即可计算求解;
【详解】(1)因为为R上的增函数,
所以若,则,
所以满足题意的实数的取值范围为.
(2)因为函数为上的增函数,且定义域为R,
且,即为偶函数,
所以函数为上的减函数,
所以若,则或.
所以满足题意的实数的取值范围为.
33.(25-26高一上·湖北荆州·期中)已知幂函数在上单调递减,若,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】根据幂函数的定义和单调性求出的值,然后求不等式的的范围即可.
【详解】因为是幂函数,所以,
化简得,解得或.
当时,在上单调递增,不合题意;
当时,在上单调递减,符合题意;
所以,那么不等式为.
所以,解得.
故答案为:.
34.(25-26高一上·福建·期中)已知幂函数在上是增函数,.若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据幂函数的概念和单调性求的值,再根据幂函数的单调性解不等式即可.
【详解】因为幂函数在上是增函数,
所以,所以.
又幂函数是定义在上的增函数,
所以.
故选:C
典例九 由幂函数的单调性比较大小
35.(25-26高一上·陕西汉中·期中)若,,,则a,b,c的大小关系是__________.
【答案】
【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:.
36.(25-26高一上·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.
37.(25-26高一上·浙江温州·期中)(多选)设,则的大小关系可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】取特值说明ABC的存在性,对于D证明其不成立.
【详解】对于A:时,,故A正确;
对于B:时,,故B正确;
对于C:时,,故C正确
对于D:若成立,则由且且,解得且,显然不存在实数满足,故D不正确.
故选:ABC
38.(25-26高一·全国·寒假作业)若,则的大小关系为______.
【答案】
【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:
第四部分:课后检测
1.(25-26高三下·湖南长沙·开学考试)已知幂函数的定义域为,则( )
A. B.2 C. D.4
【答案】D
【分析】根据幂函数的定义和性质求解.
【详解】因为为幂函数,
所以,即,解得,或,
所以或
又函数的定义域为,所以,,
所以,
故选:D
2.(25-26高一上·重庆·期末)已知幂函数的图象过点,则( )
A.2 B.8 C. D.16
【答案】A
【分析】由点求得函数解析式即可求解;
【详解】设,
则,解得:,
所以,
故选:A
3.(25-26高一上·甘肃金昌·期中)幂函数与幂函数( )
A.定义域相同 B.值域相同 C.单调性相同 D.是同一函数
【答案】B
【分析】求出函数定义域,根据幂函数性质性即可解决.
【详解】由题知
,定义域为,单调性递增,值域为,
,定义域为,为偶函数,单调性先减后增,值域为,
所以与值域相同,
故选:B
4.(25-26高一上·山东青岛·期中)若函数为幂函数,则( )
A. B.函数的定义域为R
C.函数是奇函数 D.函数在区间上单调递减
【答案】D
【分析】根据函数为幂函数求出,然后利用幂函数的性质逐一判断即可.
【详解】因为函数为幂函数,
,解得,A错误;
,其定义域为,B错误;
,函数是偶函数,C错误
函数在区间上单调递减,D正确.
故选: D.
5.(25-26高一上·江苏苏州·期中)不等式的解为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出函数的定义域,单调性,且当上,恒成立,当上,恒成立,从而分三种情况,列出不等式组,求出解集.
【详解】定义域为,且在与上均为减函数,
且当上,恒成立,当上,恒成立,
故①或②或③,
解①得:,
解②得:,
解③得:,
综上:不等式的解为.
故选:D
6.(25-26高一上·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
7.(25-26高一上·新疆喀什·阶段检测)已知函数,则下列选项错误的是( )
A.的图象过点 B.的图象关于轴对称
C.在上单调递增 D.
【答案】D
【分析】根据函数的性质求解即可.
【详解】对于选项A,因为,所以的图象过点,故A正确;
对于选项B,函数定义域为,且,所以为偶函数,图象关于轴对称,故B正确;
对于选项C,当时,,根据幂函数性质可知,在上单调递增,故C正确;
对于选项D,因为,所以,故D错误.
故选:D
8.(25-26高一上·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.
9.(25-26高一上·河南南阳·期中)已知幂函数在上单调递增,则实数的值为( )
A.-2 B.-1 C.2 D.-1或2
【答案】B
【分析】由函数是幂函数解出,再由单调性判断即可.
【详解】因为函数为幂函数,所以,解得或,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增.
故选:B.
10.(2026高一·全国·专题练习)(多选)幂函数都有成立,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.是偶函数 D.是奇函数
【答案】BD
【分析】根据幂函数的特征以及函数的单调性得到的值,再根据奇偶性定义可得到结果.
【详解】因为是幂函数,所以,解得或,
因为,都有成立,
所以该函数在上是减函数,
所以,故A错误,B正确;
因为,定义域为,定义域关于原点对称,
又,所以是奇函数,故D正确,C错误.
故选:BD
11.(25-26高三上·贵州·阶段检测)(多选)已知幂函数,则( )
A. B.的定义域为
C.为非奇非偶函数 D.不等式的解集为
【答案】AC
【分析】根据幂函数的定义得到方程,求出的值,即可求出函数解析式,从而判断A、B、C;判断函数的单调性,根据单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可判断D.
【详解】A:由幂函数知,,解得,故A正确;
B,C:,则的定义域为,所以函数为非奇非偶函数,故B错误,C正确;
D:由知函数在上单调递增,
所以由可得,解得,
即不等式的解集为,故D错误.
故选:AC
12.(25-26高一上·河北雄安·期末)(多选)已知幂函数在上单调递增,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.为偶函数
D.
【答案】BCD
【分析】利用幂函数的定义及单调性求出,再逐项判断即可.
【详解】因为是幂函数,所以,解得或,又因为在上单调递增,所以,所以,所以A错误,B正确;
由上述分析可得,则,所以为偶函数,C正确;
因为为偶函数,所以,又在上单调递增,所以,故D正确.
故选:BCD.
13.(25-26高一下·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.
14.(25-26高一上·上海·期中)不等式的解集为_____
【答案】
【分析】由幂函数单调性即可求解.
【详解】因为函数在上是严格增函数,
故,可得:,解得:.
故答案为:
15.(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.
16.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知幂函数是奇函数.
(1)求的解析式;
(2)若不等式成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由幂函数的概念及奇函数即可求解;
(2)由函数单调性即可求解.
【详解】(1)因为是幂函数,所以,即,
所以,解得或.
当时,,此时,所以是奇函数,则符合题意;
当时,,此时,所以是偶函数,则不符合题意.
故.
(2)由(1)可知,所以不等式,即不等式,
因为为增函数,
所以,即,
所以,解得或,即的取值范围是.
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