内容正文:
分层作业
3.3 幂函数
A组|理解层级|巩固过关;B组|掌握层级|能力进阶;C组|运用层级|思维拔高
目 录
A组 巩固过关
题型01 幂函数的判断
题型02 求幂函数的解析式或函数值
题型03 幂函数的图象及应用
题型04 幂函数过定点
题型05 求幂函数的定义域与值域
B组 能力进阶
题型01 幂函数的单调性的判断及应用
题型02 根据幂函数求参
题型03 幂函数的奇偶性
C组 思维拔高
题型01 利用幂函数的单调性比较大小
题型02 利用幂函数的单调性解不等式
题型03 幂函数性质的综合
幂函数的判断题型01
1.(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.
2.现有下列函数:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦,其中幂函数的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(25-26高一上·河北·质检)给出下列函数,其中不是幂函数的是( )
A. B. C. D.
4.下列所给出的函数中,是幂函数的是
A. B. C. D.
5.在函数,中,幂函数的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
求幂函数的解析式或函数值题型02
1.(25-26高一上·浙江·联考)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·湖北·期中)已知幂函数在区间上单调递减.则 )
A. B. C. D.4
3.(24-25高一上·河南郑州·期末)已知幂函数过点,则__________.
4.幂函数满足下列性质:(1)对定义域中任意的,有;(2)对中任意的,都有,请写出满足这两个性质的一个幂函数的表达式___________.
5.幂函数在第一象限的大致图象如图所示.
(1)求的解析式,并写出其值域;
(2)若,求的值.
幂函数的图象及应用题型03
1.(24-25高一上·湖北荆州·月考)如图,①②③④对应四个幂函数的图像,其中③对应的幂函数是( )
A. B. C. D.
2.下列图象中,最符合函数的图象的是( )
A. B.
C. D.
3.已知函数的大致图像如图所示,则_______.
4.(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.
幂函数过定点题型04
1.函数,不论为何值的图象均过点,则实数的值为
A.-1 B.1 C.2 D.3
2.(25-26高一下·上海·月考)函数的图像恒过点________________.
3.幂函数的图象过点,则函数的图象经过定点__________.
求幂函数的定义域与值域题型05
1.(25-26高三上·上海·期中)下列函数定义域为的是( )
A. B. C. D.
2.幂函数图象过点,则的定义域为( )
A. B. C. D.
3.函数的值域为__________.
4.(24-25高一上·北京·月考)已知幂函数在上单调递减.
①的值为______;
②记,,若,则的取值范围是______.
5.已知幂函数满足:
①在上为增函数,
②对,都有,
求同时满足①②的幂函数的解析式,并求出时,的值域.
幂函数的单调性的判断及应用题型01
1.下列函数是幂函数且在是增函数的是( )
A. B. C. D.
2.已知函数是幂函数,对任意,,且,满足,若,,且,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0 C.等于0 D.无法判断
3.(25-26高一上·期末)函数的严格增区间是_______.
4.已知幂函数的图象经过点.
(1)求的解析式,并指出函数的定义域;
(2)判断在的单调性,并根据定义证明你的结论.
根据幂函数求参题型02
1.若幂函数为偶函数且在单调递增,则实数的可能值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·江苏宿迁·期中)已知幂函数在定义域内是单调函数,则实数 )
A.1 B.-1 C.0 D.1或-1
3.(26-27高三上·安徽·月考)已知“”是“函数在上单调递增”的充分不必要条件,则正实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·云南昭通·月考)若函数是幂函数,则实数的值为______.
5.已知,设幂函数的图象关于原点中心对称,且与x轴及y轴均无交点,则k的值为__________.
幂函数的奇偶性题型03
1.(24-25高一上·湖北武汉·期末)下列函数是幂函数且是奇函数的是( )
A.y=2x B.
C. D.
2.(25-26高一上·天津·月考)下列幂函数中过点 ,的偶函数是( )
A. B. C. D.
3.已知点在幂函数的图象上,则是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.在上单调递减
4.设),则“函数的图象经过点(-1,-1)”是“函数为奇函数”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
5.设(为常数),则“函数的图象经过点”是“函数为偶函数”的____________条件.(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要””、“既不充分也不必要”)
利用幂函数的单调性比较大小题型01
1.若,则它们的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·四川·期末)已知,,,则实数、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·联考)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.设幂函数的图象经过原点,若,则( )
A. B.
C. D.
5.已知幂函数的图象不经过原点.
(1)求的值;
(2)若,试比较与的大小.
利用幂函数的单调性解不等式题型02
1.已知幂函数满足条件,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·安徽·月考)已知函数,则满足的实数的取值范围是__________.
3.(24-25高一上·上海·期末)已知,则实数的取值范围是________.
4.已知幂函数)在定义域上不单调.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数的奇偶性,并证明;
(3)若,求实数a的取值范围.
幂函数性质的综合题型03
1.关于函数,下列说法错误的是( )
A.函数的定义域为
B.函数的值域为
C.函数在上单调递减,在上单调递增
D.函数是偶函数
2.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.
3.(24-25高一上·山东青岛·期中)用表示,中的最大者,用表示,中的最小者,若函数在上有最大值,则( )
A.是奇函数 B.在上最大值是2
C.的值域是 D.的取值范围是
4.幂函数满足:任意有,且,请写出符合上述条件的一个函数___________.
5.已知函数,若,则的最大值为__________.
试卷第1页(共3页)
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分层作业
3.3 幂函数
A组|理解层级|巩固过关;B组|掌握层级|能力进阶;C组|运用层级|思维拔高
目 录
A组 巩固过关
题型01 幂函数的判断
题型02 求幂函数的解析式或函数值
题型03 幂函数的图象及应用
题型04 幂函数过定点
题型05 求幂函数的定义域与值域
B组 能力进阶
题型01 幂函数的单调性的判断及应用
题型02 根据幂函数求参
题型03 幂函数的奇偶性
C组 思维拔高
题型01 利用幂函数的单调性比较大小
题型02 利用幂函数的单调性解不等式
题型03 幂函数性质的综合
幂函数的判断题型01
1.(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
2.现有下列函数:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦,其中幂函数的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义逐个辨析即可
【详解】幂函数满足形式,故,满足条件,共2个
故选:B
3.(25-26高一上·河北·质检)给出下列函数,其中不是幂函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义逐项验证即可求解.
【详解】选项A、选项C、选项D都符合的形式,
选项B中自变量在指数位置,不是幂函数,
故选:B.
4.下列所给出的函数中,是幂函数的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义,直接判定选项的正误,推出正确结论.
【详解】幂函数的定义规定;y=xa(a为常数)为幂函数,所以选项中A,C,D不正确;B正确;
故选B.
【点睛】本题考查幂函数的定义,考查判断推理能力,基本知识掌握情况,是基础题.
5.在函数,中,幂函数的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义即可求解.
【详解】∵幂函数y=xa,
∴是幂函数,不是幂函数,不是幂函数,
不是幂函数,比幂函数的图象多一个点,
∴幂函数的个数为1.
故选:B.
求幂函数的解析式或函数值题型02
1.(25-26高一上·浙江·联考)已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设出幂函数解析式,由待定系数法可得.
【详解】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·湖北·期中)已知幂函数在区间上单调递减.则 )
A. B. C. D.4
【答案】C
【分析】利用幂函数的定义及单调性,结合可求解参数,即可判断选项.
【详解】由幂函数可得:,
此时幂函数,在区间上单调递减,可得,
由代入可得:,
因为,所以,
即,所以,
故选:C.
3.(24-25高一上·河南郑州·期末)已知幂函数过点,则__________.
【答案】
【分析】先求出幂函数的解析式,然后代入求值即可.
【详解】设幂函数为
幂函数的图像过点,即,求出;幂函数的解析式为:,则.
故答案为:
4.幂函数满足下列性质:(1)对定义域中任意的,有;(2)对中任意的,都有,请写出满足这两个性质的一个幂函数的表达式___________.
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据幂函数满足的性质,即可写出答案.
【详解】由题意知幂函数满足性质:对定义域中任意的,有,
则函数为偶函数;
又函数满足对中任意的,都有,
可知函数为上的单调递减函数,
故满足题目中要求,
故答案为:
5.幂函数在第一象限的大致图象如图所示.
(1)求的解析式,并写出其值域;
(2)若,求的值.
【答案】(1),值域为
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义列方程可求出的两个可能取值,根据图象可排除一个,得到的解析式,进而可写出其值域;
(2)根据的解析式可得到的表达式,结合已知条件即可求解.
【详解】(1)因为是幂函数,
所以,解得或,
所以或.
由图知在第一象限的图象是曲线,不是直线,所以.
所以的定义域为,值域也为.
(2)由(1)知,
由得.
所以.
幂函数的图象及应用题型03
1.(24-25高一上·湖北荆州·月考)如图,①②③④对应四个幂函数的图像,其中③对应的幂函数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定图象,利用常见幂函数的图象判断得答案.
【详解】图中4个函数图象对应的幂函数分别为:①表示,②表示,③表示,④表示.
故选:B
2.下列图象中,最符合函数的图象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据幂函数的图象判断即可.
【详解】由,函数的定义域为,排除BC,
因为,所以函数的图象呈现下凸的趋势,排除D.
故选:A.
3.已知函数的大致图像如图所示,则_______.
【答案】
【分析】根据图像的对称性,可得到函数的奇偶性;再由图像与坐标轴的关系,即可判断的取值.
【详解】因为图像关于轴对称,所以函数是偶函数;
又因为图像与坐标轴无交点,所以指数为负数.综上所述,.
故答案为:.
4.(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.
幂函数过定点题型04
1.函数,不论为何值的图象均过点,则实数的值为
A.-1 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】由幂函数的图象过定点,可得的图象过点,从而可得结果.
【详解】因为不论为何值幂函数的图象均过点,
不论为何值的图象均过点,
又因为不论为何值的图象均过点,
所以且,即,故选A.
【点睛】本题主要考查幂函函数的几何性质,意在考查对基础知识的掌握情况,属于基础题.
2.(25-26高一下·上海·月考)函数的图像恒过点________________.
【答案】
【详解】令得,此时,所以的图象恒过.
3.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.
求幂函数的定义域与值域题型05
1.(25-26高三上·上海·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
2.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
3.函数的值域为__________.
【答案】
【分析】结合函数解析式并利用幂函数单调性可求得其值域为.
【详解】由幂函数性质可知在上单调递增,
又易知为偶函数,
所以当时,可知在上单调递减,
可得.
故答案为:
4.(24-25高一上·北京·月考)已知幂函数在上单调递减.
①的值为______;
②记,,若,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据幂函数的定义及单调性得到,求出,即可得到函数解析式,由函数的单调性求出集合,再根据,得到或,即可得解.
【详解】因为幂函数在上单调递减,
所以,解得;
因为在上单调递减, 又,,
则,
因为,所以或,解得或,
即的取值范围是.
故答案为:;
5.已知幂函数满足:
①在上为增函数,
②对,都有,
求同时满足①②的幂函数的解析式,并求出时,的值域.
【答案】,
【分析】利用幂函数的性质及题设条件可确定表达式,进而确定其在指定区间上的值域.
【详解】因为在上为增函数,所以,解得,
又,所以,或.
又因为,所以是偶函数,所以为偶数.
当时,满足题意;当时,不满足题意,
所以,
又因为在上递增,所以,,
故时,的值域是.
幂函数的单调性的判断及应用题型01
1.下列函数是幂函数且在是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由幂函数的概念和单调性可得选项C正确.
【详解】由幂函数的概念可以排除B、D选项,
而在是减函数,在是增函数,
故答案为:C.
2.已知函数是幂函数,对任意,,且,满足,若,,且,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0 C.等于0 D.无法判断
【答案】A
【解析】利用幂函数的定义求出m,利用函数的单调性和奇偶性即可求解.
【详解】∵函数是幂函数,
∴,解得:m= -2或m=3.
∵对任意,,且,满足,
∴函数为增函数,
∴,
∴m=3(m= -2舍去)
∴为增函数.
对任意,,且,
则,∴
∴.
故选:A
【点睛】(1)由幂函数的定义求参数的值要严格按照解析式,x前的系数为1;
(2)函数的单调性和奇偶性是函数常用性质,通常一起应用.
3.(25-26高一上·期末)函数的严格增区间是_______.
【答案】
【分析】根据幂函数的单调性即可得结果.
【详解】因为函数的定义域为,
由幂函数性质可知函数的严格增区间是.
故答案为:.
4.已知幂函数的图象经过点.
(1)求的解析式,并指出函数的定义域;
(2)判断在的单调性,并根据定义证明你的结论.
【答案】(1);定义域为
(2)
在上为减函数.
证明:设,则,
因为,所以,,又,
所以,即,
故在上为减函数.
【分析】(1)结合已知条件,利用幂函数定义求解即可;(2)根据(1)中解析式直接判断在的单调性,利用单调性定义证明即可.
【详解】(1)设,则,所以,
故,且的定义域为.
(2)略
根据幂函数求参题型02
1.若幂函数为偶函数且在单调递增,则实数的可能值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】幂函数在单调递增的充要条件是,故A,B选项错误,
由偶函数的性质验证C,D选项
选项C:,对应函数,定义域为,且满足,是偶函数,C选项正确,
选项D:,对应函数,定义域是,定义域不关于原点对称,既不是奇函数又不是偶函数,D选项错误.
2.(25-26高一上·江苏宿迁·期中)已知幂函数在定义域内是单调函数,则实数 )
A.1 B.-1 C.0 D.1或-1
【答案】A
【分析】利用幂函数求出的值,将的值代入幂函数得到具体函数,判断此函数是否为单调函数,从而得解.
【详解】是幂函数,,,
当,,在上是增函数,符合题意;
当,,的定义域为,
在上不是单调函数,不符合题意;
故选:A.
3.(26-27高三上·安徽·月考)已知“”是“函数在上单调递增”的充分不必要条件,则正实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数的性质求得,由题意知是的真子集,列不等式即可求解.
【详解】因为函数在上单调递增,所以,解得.
因为“”是“函数在上单调递增”的充分不必要条件,且,
所以是的真子集,所以,
即正实数的取值范围是.
4.(24-25高一下·云南昭通·月考)若函数是幂函数,则实数的值为______.
【答案】3或0
【分析】根据幂函数的定义求解即可.
【详解】因为是幂函数,则,解得或.
故答案为:3或0.
5.已知,设幂函数的图象关于原点中心对称,且与x轴及y轴均无交点,则k的值为__________.
【答案】1或3或5
【分析】由题意,令求出k的范围,再根据,以及幂函数的图象关于原点成中心对称,且与x轴及y轴均无交点,由此求出k的值.
【详解】由题意,令,解得,因为,所以;
当时,,幂函数为,图象关于原点成中心对称,且与x轴及y轴均无交点,满足题意;
当时,,幂函数为,图象关于y轴成轴对称,不关于原点对称,不满足题意;
当时,,幂函数为,图象关于原点成中心对称,且与x轴及y轴均无交点,满足题意;
当k=4时,,幂函数为,图象关于y轴成轴对称,不关于原点对称,不满足题意;
当时,,幂函数为,图象关于原点成中心对称,且与x轴及y轴均无交点,满足题意;
综上,k的值为1或3或5.
故答案为:1或3或5.
幂函数的奇偶性题型03
1.(24-25高一上·湖北武汉·期末)下列函数是幂函数且是奇函数的是( )
A.y=2x B.
C. D.
【答案】C
【分析】由幂函数解析式结构特点及奇偶性概念逐个判断即可;
【详解】对于A,易知不是幂函数,错误;
对于B,易知其为偶函数,错误;
对于C,由解析式可知为幂函数;,定义域为,
又,奇函数,正确;
对于D,易知其为偶函数,错误;
故选:C
2.(25-26高一上·天津·月考)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
3.已知点在幂函数的图象上,则是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.在上单调递减
【答案】A
【分析】根据已知求出,从而函数,根据奇偶性定义以及反比例函数得到答案.
【详解】∵点在幂函数的图象上,设,
∴,解得,
∴函数,定义域为,关于原点对称,
∴,
∴函数是奇函数,根据反比例图象在上单调递减.
故选:A.
4.设),则“函数的图象经过点(-1,-1)”是“函数为奇函数”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】C
【分析】由图象过点解得a的值的集合,再由奇函数解得a的值的集合,由两个集合相等确定充要条件关系.
【详解】∵的图象经过点,,
∴
又∵
∴
∵为奇函数,
∴
∴ “的图象经过点”是“为奇函数”的充要条件.
故选:C.
5.设(为常数),则“函数的图象经过点”是“函数为偶函数”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】充要
【分析】利用偶函数的性质结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.
【详解】若函数的图象经过点,即,
对任意的,则,
对任意的,则,
此时函数为偶函数,
所以,“函数的图象经过点”“函数为偶函数”;
若函数为偶函数,又因为,则,
所以,“函数的图象经过点”“函数为偶函数”.
所以,“函数的图象经过点”是“函数为偶函数”的充要条件.
故答案为:充要.
利用幂函数的单调性比较大小题型01
1.若,则它们的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造幂函数,利用函数的单调性,即可得到的大小关系.
【详解】由幂函数在上单调递增,且,
所以,即.
2.(25-26高一上·四川·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.
3.(25-26高一上·联考)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先计算出的值,然后根据幂函数的单调性可知的大小.
【详解】由题意,均为正数,
因为,且,
所以,由在上单调递增可知.
故选:B.
4.设幂函数的图象经过原点,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由是幂函数且图象经过原点确定的值及的解析式,再利用的单调性即可得解.
【详解】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.
故选:A
5.已知幂函数的图象不经过原点.
(1)求的值;
(2)若,试比较与的大小.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据幂函数的定义以及性质进行求解;
(2)分成,两种情况,再结合幂函数的单调性得出结果.
【详解】(1)因为是幂函数,所以,解得或.
当时,的图象不经过原点,符合题意,
当时,的图象经过原点,不符合题意,
所以.
(2)由(1)得,易得在上单调递减.
当时,由,可得.
因为在上为减函数,所以.
当时,,由,可得.
因为,且在上为减函数,
所以.
综上,.
利用幂函数的单调性解不等式题型02
1.已知幂函数满足条件,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用幂函数的概念求得,再利用幂函数的定义域与单调性即可解得不等式.
【详解】因为为幂函数,所以,则,
故的定义域为,且在定义域上为增函数,
所以由,可得,解得,
故a的取值范围为.
故选:B.
2.(25-26高三上·安徽·月考)已知函数,则满足的实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据幂函数的单调性列不等式求参数范围.
【详解】由在上单调递增,而,所以.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·期末)已知,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据函数的定义域、单调性列不等式组,解不等式组即可得解.
【详解】函数的定义域为,
且为偶函数,在上单调递减,在上单调递增,
所以,等价于,
所以,
即
即且,
故实数a的取值范围是,
故答案为:.
4.已知幂函数)在定义域上不单调.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数的奇偶性,并证明;
(3)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)函数为奇函数,证明如下:
函数的定义域关于原点对称,
且,所以函数为奇函数;
(3)
【分析】(1)根据幂函数定义求的可能值,结合“定义域上不单调”的条件筛选出符合要求的,得到函数解析式.
(2)验证函数定义域关于原点对称,再证明,判定函数为奇函数.
(3)利用奇函数性质转化不等式,结合函数在不同区间的单调性分情况解不等式,确定实数的取值范围.
【详解】(1)由幂函数,得,解得或,
若,则在定义域内单调递增,不合题意;
若,则在定义域,内单调递减,
但在定义域内不单调,符合题意;
所以函数的解析式为;
(2)函数为奇函数,证明略;
(3)由及为奇函数,
得,
即,
而在上递减且恒负,在上递减且恒正,
所以,解得;
或,解得;
或,解得;
综上,实数a的取值范围为或,
所以实数a的取值范围.
幂函数性质的综合题型03
1.关于函数,下列说法错误的是( )
A.函数的定义域为
B.函数的值域为
C.函数在上单调递减,在上单调递增
D.函数是偶函数
【答案】C
【分析】整理可得,结合二次函数分析定义域、值域以及单调性,即可判断ABC;再根据偶函数的定义判断D.
【详解】因为函数,
对于选项A:令,解得,
所以函数的定义域为,故A正确;
对于选项B:因为,则,可得,
所以函数的值域为,故B正确;
对于选项C:因为在上单调递减,在上单调递增,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,故C错误;
对于选项D:因为函数的定义域为,关于原点对称,
且,可知函数为偶函数,故D正确;
故选:C.
2.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
3.(24-25高一上·山东青岛·期中)用表示,中的最大者,用表示,中的最小者,若函数在上有最大值,则( )
A.是奇函数 B.在上最大值是2
C.的值域是 D.的取值范围是
【答案】D
【分析】在同一坐标系中作出函数的图象,进而得到函数的图象,利用图象分别判断四个选项即可.
【详解】定义域,
在同一坐标系中分别作出函数的图象,取与的图象中较高的曲线段,再与的图象对比取较低的曲线段,得到函数的图象,如图所示,
因为图象不关于坐标原点对称,所以不是奇函数,故A错误;
因为在上有最大值,所以,故D正确,且在上最大值是1,故B错误;由图象知的值域是,故C错误;
故选:D.
【点睛】方法点睛:在研究函数和函数的性质时,通常先画出函数图象,利用数形结合分析函数性质.
4.幂函数满足:任意有,且,请写出符合上述条件的一个函数___________.
【答案】(答案不唯一)
【分析】取,再验证奇偶性和函数值即可.
【详解】取,则定义域为R,且,
,,满足.
故答案为:.
5.已知函数,若,则的最大值为__________.
【答案】2
【分析】应用为增函数,化简,再分异号和同号或中有一个为0,结合基本不等式计算求解.
【详解】因为为增函数,不妨设,
则,即,
变形得.
若异号,则,
即,
解得,当且仅当时,等号成立.
若同号或中有一个为0,则,解得.
综上,的最大值为2.
故答案为:2.
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