内容正文:
第12讲 幂函数
一、知识讲解
【知识点 幂函数的图象与性质】函数y=xα 叫做幂函数(xα的指数α为常数;xα的系数是1)
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有图像,图象都过点(1,1)
(2)α>0时,幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数
(3)α<0时,幂函数在区间(0,+∞)上是减函数;在区间(0,1)上
(4) 判断图像依据:在(0,1)上,自上而下,幂指数逐渐增大;在[1,∞)上,幂指数逐渐减小
二、必过题型
【题型1 理解幂函数的概念】
1.(25-26高一上·辽宁葫芦岛)下列函数不是幂函数的是( )
A. B. C. D.
【解答过程】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.
2.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)现有下列函数:①;②;③;④;⑤,其中幂函数的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【解答过程】由于幂函数的一般表达式为:;
逐一对比可知题述中的幂函数有①;⑤共两个.故选:C.
3.(24-25高一上·云南西双版纳·期中)下列结论正确的是( )
A.幂函数的图象一定过原点
B.时,幂函数是增函数
C.幂函数的图象会出现在第四象限
D.既是二次函数,又是幂函数
【解答过程】解:幂函数图象不一定过原点,例如,函数的图象不经过原点,故A不正确;
当时,幂函数,,在定义域内均为增函数,故B正确;
由函数的定义及幂函数在第一象限均有图象可知,幂函数的图象不会出现在第四象限,故C不正确;
函数是二次函数,但是不是幂函数,幂函数得形如,故D不正确.故选:B.
4.(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【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,.
5.(25-26高一·全国·寒假作业)函数的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B【详解】令,即时,,图象恒过定点.故选:B.
6.(25-26高一下·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.
【题型2 幂函数的函数值、解析式】
1.(25-26高一上·浙江)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为为幂函数,,
又因为图象过,所以,即,得.故选:C.
2.(25-26高一上·江苏无锡·期中)已知幂函数的图象经过点,则( )
A. B. C.2 D.4
【解答过程】由题意得,,解得,则,所以.故选:C.
3.(25-26高一上·云南楚雄·期末)已知幂函数满足,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【解答过程】因为幂函数满足,所以,所以,
则,从而.故选:B.
4.(24-25高一上·新疆喀什·期末)已知函数是幂函数.则( )
A. B.2 C. D.1
【解答过程】因为函数是幂函数,所以,所以,
所以,所以.故选:C.
5.(25-26高一下·浙江·开学考试)已知幂函数的图像经过点,则______.
【答案】【详解】设,代入点,可得,
解得,所以,所以.
6.(24-25高一上·山西阳泉·期中)已知幂函数满足,求的值( )
A.3 B. C.4 D.
【解答过程】设幂函数的解析式为,,所以.故选:D
【题型3 根据幂函数求参数】
1.(25-26高一上·江苏无锡·期中)函数为幂函数,则的值为( )
A.2 B.1 C.2或 D.2或1
【解答过程】根据幂函数的定义,可得,解得或.故选:C.
2.(25-26高三上·河南)已知幂函数的定义域为,则( )
A.0 B.2 C.3 D.1
【解答过程】由题意,解得或,
当时,的定义域为,符合题意,当时,的定义域不为,不符合题意,
综上,.故选:C.
3.(25-26高一上·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
【解答过程】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.
4.(2026·河南驻马店)已知幂函数的图象与坐标轴无公共点,则( )
A.-2 B.1 C.-2或1 D.-1或2
【解答过程】因为为幂函数,所以,即,解得或.
当时,,其定义域为,图象与坐标轴无公共点,符合题意;
当时,,其图象与坐标轴有公共点,不合题意.综上,.故选:A.
5.(24-25高一上·吉林延边·期末)已知幂函数的图象不过原点,则实数的值为( )
A. B. C. D.或
【解答过程】因为幂函数的图象不过原点,则,解得.B.
6.(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
【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,.
7.(24-25高一上·广东广州)已知点在幂函数的图象上,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答过程】由题意得且,解得,则,故选:C.
8.(24-25高一上·全国)已知函数的图象过点,则实数( )
A. B. C.或 D.或
【解答过程】的图象过点,则,即,解得或.故选:D.
【题型4 求幂函数的定义域、值域】
1.(2026高一上·全国)幂函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【解答过程】,,即的定义域为.故选:B.
2.(25-26高一上·辽宁盘锦)下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【解答过程】对于A,的定义域为,∵,∴的值域为,
的定义域和值域均为,故A错误;
对于B,的定义域为,其值域为,
的定义域为,其值域为,故B错误;
对于C,的定义域为,其值域为,
的定义域为,其值域为,故C正确;
对于D,的定义域为,其值域为,
的定义域和值域均为,故D错误,故选:C.
3.(25-26高一上·广东珠海·期中)给出5个幂函数:①;②;③;④;⑤,其中定义域为的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【解答过程】①的定义域为,不符合.
②的定义域为,符合.③的定义域为,不符合.
④的定义域为,符合.⑤的定义域为,不符合.
所以符合的是②④.故选:C.
4.(25-26高一上·山西吕梁)已知幂函数的图象过点,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【解答过程】是幂函数,设,将代入解析式,
得,解得,故,则,故,解得故选:B.
5.(24-25高一上·江苏南京·期中)已知幂函数的定义域为,且,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【解答过程】因为幂函数的定义域为R,故,解得,又,所以,
检验,时,,即,满足题意.故选:C.
6.(25-26高一上-广东期末)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【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.
7.(25-26高一上-上海浦东期末)已知幂函数的图象过点,则的定义域为____________.
【答案】【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
8.(25-26高一下-河北衡水)若幂函数的定义域为R,则m=______________.
【答案】1【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
9.(24-25高三上·福建·阶段练习)已知是幂函数,则“是正偶数”是“的值域为”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
【解答过程】当是正偶数时,显然,即其值域为.
当时,的值域为,但不是正偶数.
故“是正偶数”是“的值域为”的充分不必要条件.故选:A.
10.(24-25高一上·辽宁盘锦·阶段练习)下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【解答过程】对于A,的定义域为,∵,∴的值域为,
的定义域和值域均为,故A错误;对于B,的定义域为,其值域为,的定义域为,其值域为,故B错误;
对于C,的定义域为,其值域为,
的定义域为,其值域为,故C正确;
对于D,的定义域为,其值域为,
的定义域和值域均为,故D错误,故选:C.
11.(25-26高二下-黑龙江)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【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.
【题型5 幂函数图象的判断及应用】
1.(24-25高一上·四川·期末)下列图象可能为幂函数图象的是( )
A.B.C. D.
【解答过程】幂函数(为常数)的性质有:
若自变量有意义,则必过原点,根据这条性质,排除A、B、C,故D正确;故选:D.
2.(25-26高一上·云南文山·期末)函数的大致图象为( )
A.B.C. D.
【解答过程】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.(25-26高一上·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.
【解答过程】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.
4.(25-26高一上·辽宁·期末)如图,①②③④对应四个幂函数的图象,则①对应的幂函数可以是( )
A. B.
C. D.
【解答过程】由图可知,①对应的幂函数:函数的定义域为,在第一象限内单调递增,
且图象呈现上凸趋势,则指数的值满足,排除选项AD;
又的定义域为R,的定义域为,故符合题意.故选:C.
5.(25-26高一-云南期末)函数的大致图象为( )
A.B.C.D.
【答案】B【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
6.(25-26高一上·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.
7.(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【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6 由幂函数的单调性、奇偶性求参数】
1.(24-25高一上·浙江)已知幂函数为奇函数,且在区间上单调递增,则等于( )
A.1 B.2 C.1或3 D.3
【解答过程】因为在区间上单调递增,所以,解得,
又因为,所以,且为奇函数,所以,故选:C.
2.(24-25高一上·天津)若函数为幂函数,且在区间上单调递增,则( )
A. B.3 C.或3 D.2或
【解答过程】函数为幂函数,且在区间上单调递增,
所以,解得,故选:A.
3.(25-26高一上·山西)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
【解答过程】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.
4.(25-26高一上·江西抚州·期末)已知函数是幂函数,且在上单调递减,则实数的值为( )
A.或3 B. C. D.3
【解答过程】由题意,可得,即,解得或,
当时,在上单调递增,不合题意,舍去;
当时,在上单调递减,所以符合题意.故选:B.
5.(25-26上海)若幂函数的图象关于y轴对称,且在上是严格减函数,则整数a的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答过程】由幂函数在上是严格减函数,得,解得,
而,则,,
由幂函数的图象关于y轴对称,得为偶数,
因此,此时,所以整数a的值是1.故选:B.
6.(25-26高一上·重庆·期中)已知幂函数为偶函数,且在区间上单调递增,则等于( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【解答过程】由幂函数在区间上单调递增,得,而,
解得或,又函数是偶函数,则为偶数,因此.故选:C.
7.(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【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.
8.(25-26高一上·安徽蚌埠·期末)已知幂函数是偶函数,则( )
A. B. C. D.1
【答案】C【详解】因为该函数是幂函数,所以,解得,或,
当时,,因为,
所以函数不是偶函数,不符合题意;
当时,,此时定义域为全体非零实数,
因为,所以函数是偶,符合题意,所以.选C
9.(25-26高二下·浙江舟山·期末)若,幂函数是非奇非偶函数,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
【答案】D【详解】当,则,显然函数为非奇非偶函数,充分性成立,
当幂函数,则,即,得或,
若,即为非奇非偶函数,满足,
若,即为奇函数,不满足,所以,故必要性成立,综上,p是q的充要条件.
10.(25-26高二下-辽宁)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【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 .
11.(25-26高一上-江苏期末)若函数是偶函数,且值域为,则可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B【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
12.(25-26高一下·湖南长沙·阶段检测)已知函数满足:对任意的,有,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B【详解】因为对任意的,有,所以在R上单调递增,
因为,所以,解得,则实数的取值范围是.
13.(26-27高三上·福建厦门)已知幂函数为偶函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,且在的最小值为,求的值.
【答案】(1)(2)或
【详解】(1)由为幂函数,则,即,解得:或,当时,,由函数的定义域关于原点对称,且,
此时函数为偶函数,满足题意,当时,,由函数的定义域关于原点对称,且,此时函数为奇函数,不满足题意,综上所述,函数.
(2)由(1)知,则函数,
所以函数为开口向上,对称轴为的二次函数,
①当时,在上单调递增,此时,
又在的最小值为,所以,解得:,满足题意,
②当时,在上单调递减,在上单调递增,
所以,又在的最小值为,
所以,解得:(舍去)或,
③当时,在上单调递减,此时,
又在的最小值为,
所以,解得:,不满足题意,综上所述,的值为或.
【题型7 比较幂值的大小】
1.(25-26高一上·江苏连云港·期末)下列比较大小中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D【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.
2.(25-26高三上·河南漯河·期末)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A【详解】因为幂函数在上为增函数,且,,
所以,又因为,所以.故选:A.,
3.(25-26高一上·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B【详解】因为幂函数在上为增函数,且,,
,所以.故选:B.
4.(25-26高三下·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;.
5.(24-25高一上·天津·期中)已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【解答过程】,幂函数在上单调递增,因为,
所以,即,所以,故选:D.
6.(24-25高一上·甘肃白银·阶段练习)设,,,则( )
A. B.
C. D.
【解答过程】由题意可知,,,
因为在上是增函数,且,所以.故选:C.
7.(24-25高一上·全国)若幂函数是上的偶函数,且在区间上单调递减,若,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【解答过程】为偶函数,所以,又因为幂函数在上单调递减,
所以,即.故选:B.
8.(25-26高一上·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为幂函数在上为增函数,
且,,
,所以.故选:B.
9.(25-26高一上·福建莆田·期中)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【解答过程】因为,且在内单调递增,
则,即.故选:D.
10.(25-26高一上·河北保定·期中)设幂函数的图象经过原点,若,则( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为是幂函数,所以,解得或.
又的图象经过原点,所以,即.因为,所以,
又因为在上单调递增,所以.选:A.
11.(25-26高一上·全国)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【解答过程】由题意,均为正数,
因为,且,
所以,由在上单调递增可知.故选:B.
【题型8 利用幂函数的性质解不等式】
1.(25-26高二下-重庆)已知幂函数过点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A【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.(25-26高一上·贵州黔南·期末)已知幂函数(为常数)的图象经过点,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解答过程】∵幂函数的图象经过点,,解得,故,.
因为,故在定义域上单调递增,
故由,可得解得.故选:C.
3.(25-26高一上-江苏)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【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
4.(25-26高一上-海南)(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【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.
5.(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【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.
6.(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知幂函数则不等式的解集为______.
【答案】【详解】由函数,可得其定义域为,关于原点对称,
且,所以函数为偶函数,图像关于轴对称,
又由幂函数的性质,可得函数在为单调递增函数,
所以函数在为单调递减函数,不等式,即为,
平方整理得,解得,所以不等式的解集为.
7.(25-26高一上-黑龙江)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【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
8.(25-26高一上-四川期中)(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【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
9.(多选)(25-26高一上·重庆·期中)若函数且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC【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·黑龙江哈尔滨·期末)已知幂函数为奇函数,且在上单调递减,则满足不等式的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解答过程】幂函数在上是单调递减函数,
,,,,
当时,,,故是偶函数,不符合题意;
当时,,,故是奇函数,符合题意;
综上可知,,转化为,
的定义域为,且在上为单调递增函数,
转化为,,.故选:D.
11.(25-26高一上·吉林长春)已知幂函数的图象不经过原点.
(1)求幂函数的解析式;
(2)若,求的取值范围.
【解答过程】(1)因为幂函数的图象不过原点,
所以,解得,故.
(2)因为,定义域为,
所以由得,解得或, 所以原不等式的解集为.
12.(25-26高一上·天津·期末)已知幂函数在第一象限上是增函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【解答过程】(1)因为是幂函数,所以,解得或,
又在第一象限上是增函数,故,所以,则.
(2)由(1)知在上是增函数,又的定义域为,
所以解得,所以的取值范围是.
13.(24-25高一上·湖北·阶段练习)已知幂函数是定义域上的奇函数,则满足的实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为为幂函数,所以,解得或,
当时,,此时为偶函数,不符合题意;
当时,,此时为奇函数,符合题意;
所以,则的定义域为,且函数在上单调递减,则在上单调递减,
所以不等式,即或或,
解得或无解或,所以实数的取值范围为.故选:C.
14.(24-25高一上·吉林长春·期中)已知幂函数在上单调递增,且的图象关于轴对称.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【解答过程】(1)由幂函数在上单调递增知,,解得,
又,则或或,
当或时,,此时,不符合的图象关于轴对称,故舍去.
当时,,定义域为,且,所以图像关于轴对称,符合题意.综上所述,.
(2)由(1)得,易知为偶函数,且在上单调递增,
因为,所以,
两边平方,得,化简得,解得或,
故实数的取值范围为.
15.(25-26高一上-福建)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)【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.
16.(25-26高一上·云南昭通·期末)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.
【解答过程】(1)设, 代入点,得:,解得, 所以.
(2)是增函数.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)由(2)知在上单调递增, 所以,
, 所以的值域为.
17.(25-26高一上·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).
【解答过程】(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.
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第12讲 幂函数
一、知识讲解
【知识点 幂函数的图象与性质】函数y=xα 叫做幂函数(xα的指数α为常数;xα的系数是1)
(1)所有的幂函数在(0,+∞)上都有图像,图象都过点(1,1)
(2)α>0时,幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数
(3)α<0时,幂函数在区间(0,+∞)上是减函数;在区间(0,1)上
(4) 判断图像依据:在(0,1)上,自上而下,幂指数逐渐增大;在[1,∞)上,幂指数逐渐减小
二、必过题型
【题型1 理解幂函数的概念】
1.(25-26高一上·辽宁葫芦岛)下列函数不是幂函数的是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)现有下列函数:①;②;③;④;⑤,其中幂函数的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(24-25高一上·云南西双版纳·期中)下列结论正确的是( )
A.幂函数的图象一定过原点
B.时,幂函数是增函数
C.幂函数的图象会出现在第四象限
D.既是二次函数,又是幂函数
4.(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
5.(25-26高一·全国·寒假作业)函数的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一下·陕西安康·期中)函数的图象过定点______.
【题型2 幂函数的函数值、解析式】
1.(25-26高一上·浙江)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·江苏无锡·期中)已知幂函数的图象经过点,则( )
A. B. C.2 D.4
3.(25-26高一上·云南楚雄·期末)已知幂函数满足,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
4.(24-25高一上·新疆喀什·期末)已知函数是幂函数.则( )
A. B.2 C. D.1
5.(25-26高一下·浙江·开学考试)已知幂函数的图像经过点,则______.
6.(24-25高一上·山西阳泉·期中)已知幂函数满足,求的值( )
A.3 B. C.4 D.
【题型3 根据幂函数求参数】
1.(25-26高一上·江苏无锡·期中)函数为幂函数,则的值为( )
A.2 B.1 C.2或 D.2或1
2.(25-26高三上·河南)已知幂函数的定义域为,则( )
A.0 B.2 C.3 D.1
3.(25-26高一上·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
4.(2026·河南驻马店)已知幂函数的图象与坐标轴无公共点,则( )
A.-2 B.1 C.-2或1 D.-1或2
5.(24-25高一上·吉林延边·期末)已知幂函数的图象不过原点,则实数的值为( )
A. B. C. D.或
6.(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
7.(24-25高一上·广东广州)已知点在幂函数的图象上,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.(24-25高一上·全国)已知函数的图象过点,则实数( )
A. B. C.或 D.或
【题型4 求幂函数的定义域、值域】
1.(2026高一上·全国)幂函数的定义域是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·辽宁盘锦)下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
3.(25-26高一上·广东珠海·期中)给出5个幂函数:①;②;③;④;⑤,其中定义域为的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
4.(25-26高一上·山西吕梁)已知幂函数的图象过点,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·江苏南京·期中)已知幂函数的定义域为,且,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
6.(25-26高一上-广东期末)已知幂函数的图象过点,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上-上海浦东期末)已知幂函数的图象过点,则的定义域为____________.
8.(25-26高一下-河北衡水)若幂函数的定义域为R,则m=______________.
9.(24-25高三上·福建·阶段练习)已知是幂函数,则“是正偶数”是“的值域为”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
10.(24-25高一上·辽宁盘锦·阶段练习)下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
11.(25-26高二下-黑龙江)若幂函数的图象经过点,则函数的最小值为( )
A.3 B. C. D.
【题型5 幂函数图象的判断及应用】
1.(24-25高一上·四川·期末)下列图象可能为幂函数图象的是( )
A.B.C. D.
2.(25-26高一上·云南文山·期末)函数的大致图象为( )
A.B.C. D.
3.(25-26高一上·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.
4.(25-26高一上·辽宁·期末)如图,①②③④对应四个幂函数的图象,则①对应的幂函数可以是( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高一-云南期末)函数的大致图象为( )
A.B.C.D.
6.(25-26高一上·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
7.(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.
【题型6 由幂函数的单调性、奇偶性求参数】
1.(24-25高一上·浙江)已知幂函数为奇函数,且在区间上单调递增,则等于( )
A.1 B.2 C.1或3 D.3
2.(24-25高一上·天津)若函数为幂函数,且在区间上单调递增,则( )
A. B.3 C.或3 D.2或
3.(25-26高一上·山西)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
4.(25-26高一上·江西抚州·期末)已知函数是幂函数,且在上单调递减,则实数的值为( )
A.或3 B. C. D.3
5.(25-26上海)若幂函数的图象关于y轴对称,且在上是严格减函数,则整数a的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
6.(25-26高一上·重庆·期中)已知幂函数为偶函数,且在区间上单调递增,则等于( )
A.3 B.2 C.1 D.0
7.(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.
8.(25-26高一上·安徽蚌埠·期末)已知幂函数是偶函数,则( )
A. B. C. D.1
9.(25-26高二下·浙江舟山·期末)若,幂函数是非奇非偶函数,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
10.(25-26高二下-辽宁)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.
11.(25-26高一上-江苏期末)若函数是偶函数,且值域为,则可以是( )
A. B. C. D.
12.(25-26高一下·湖南长沙·阶段检测)已知函数满足:对任意的,有,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
13.(26-27高三上·福建厦门)已知幂函数为偶函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,且在的最小值为,求的值.
【题型7 比较幂值的大小】
1.(25-26高一上·江苏连云港·期末)下列比较大小中错误的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高三上·河南漯河·期末)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高三下·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
5.(24-25高一上·天津·期中)已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一上·甘肃白银·阶段练习)设,,,则( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一上·全国)若幂函数是上的偶函数,且在区间上单调递减,若,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一上·四川凉山·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
9.(25-26高一上·福建莆田·期中)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
10.(25-26高一上·河北保定·期中)设幂函数的图象经过原点,若,则( )
A. B.
C. D.
11.(25-26高一上·全国)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【题型8 利用幂函数的性质解不等式】
1.(25-26高二下-重庆)已知幂函数过点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·贵州黔南·期末)已知幂函数(为常数)的图象经过点,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上-江苏)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
4.(25-26高一上-海南)(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
5.(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.
6.(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知幂函数则不等式的解集为______.
7.(25-26高一上-黑龙江)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.
8.(25-26高一上-四川期中)(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
9.(多选)(25-26高一上·重庆·期中)若函数且,则( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知幂函数为奇函数,且在上单调递减,则满足不等式的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.(25-26高一上·吉林长春)已知幂函数的图象不经过原点.
(1)求幂函数的解析式;
(2)若,求的取值范围.
12.(25-26高一上·天津·期末)已知幂函数在第一象限上是增函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
13.(24-25高一上·湖北·阶段练习)已知幂函数是定义域上的奇函数,则满足的实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
14.(24-25高一上·吉林长春·期中)已知幂函数在上单调递增,且的图象关于轴对称.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
15.(25-26高一上-福建)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.
16.(25-26高一上·云南昭通·期末)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.
17.(25-26高一上·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).
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