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8.9 幂函数(精练)(基础版)
题组一 幂函数的三要素
1.(2023·全国·高三专题练习)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
【解析】幂函数满足 形式,故 , 满足条件,共2个故选:B
2.(2022·全国·高三专题练习)已知幂函数 的图象经过点 ,则 的值等于( )
A. B.4 C.8 D.
【答案】D
【解析】设幂函数 ,幂函数 的图象经过点 ,所以 ,
解得 ,所以 ,则 .
故选:D.
3.(2022福建)下列幂函数中,定义域为R的幂函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A ,则需要满足 ,即 ,所以函数 的定义域为 ,故A不符合题
意;
B ,则需要满足 ,所以函数 的定义域为 ,故B不符合题意;C ,则需要满足 ,所以函数 的定义域为 ,故C不符合题意;
D ,故函数 的定义域为 ,故D正确;故选:D.
4.(2022·全国·高一专题练习)已知函数 是幂函数,则 的值为_____.
【答案】8
【解析】依题意得, , ,则 , 故答案为:8
5.(2022·上海)函数 的定义域为__________.
【答案】
【解析】函数解析式为 ,则 ,解得 .
因此,函数 的定义域为 .故答案为: .
题组二 幂函数的性质
1.(2023·全国·高三专题练习)已知 , ,则a、b、c的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<a<b C.b<a<c D.c<b<a
【答案】C
【解析】函数 是定义域R上的单调减函数,且 ,则 ,即 ,
又函数 在 上单调递增,且 ,于是得 ,即 ,
所以a、b、c的大小关系为 .故选:C
2.(2022·全国·高三专题练习)幂函数 的图象关于 轴对称,且在 上是
增函数,则 的值为( )
A. B. C. D. 和
【答案】D【解析】因为 , ,
所以当 时, ,由幂函数性质得,在 上是减函数;
所以当 时, ,由幂函数性质得,在 上是常函数;
所以当 时, ,由幂函数性质得,图象关于 y 轴对称,在 上是增函数;
所以当 时, ,由幂函数性质得,图象关于 y 轴对称,在 上是增函数;
故选:D.
3.(2022·全国·高三专题练习)已知幂函数 为偶函数,则实数 的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.1或2
【答案】C
【解析】 幂函数 为偶函数,
,且 为偶数,则实数 ,故选:C
4.(2021·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高三阶段练习)下列函数中,不是奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A、D:由幂函数 定义域为R,当α为奇数, 是奇函数.故A、D为奇函数;
对于B: 为奇函数;
对于C: 为偶函数.
故选:C
5.(2021·全国·高三专题练习)已知幂函数 的图象经过点 ,且 ,则
的取值范围为( )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知, ,解得, ,
故 ,易知, 为偶函数且在 上单调递减,
又因为 ,
所以 ,解得, 或 .
故 的取值范围为 .
故选:C.
6.(2022·黑龙江)已知 是幂函数,且在 上单调递增,则满足
的实数 的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意 ,解得 或 ,
又 在 上单调递增,所以 , ,
所以 , ,易知 是偶函数,
所以由 得 ,解得 或 .
故选:D.
7.(2022·河北·青龙满族自治县实验中学高三开学考试)“当 时,幂函数
为减函数”是“ 或2”的( )条件
A.既不充分也不必要 B.必要不充分
C.充分不必要 D.充要
【答案】C【解析】当 时,幂函数 为减函数,
所以有 ,
所以幂函数 为减函数”是“ 或2”的充分不必要条件,
故选:C
8.(2023·全国·高三专题练习)函数 与 均单调递减的一个充分不必要条件是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数 单调递减可得 及 ;
函数 单调递减可得 ,解得 ,
若函数 与 均单调递减,可得 ,
由题可得所求区间真包含于 ,
结合选项,函数 与 均单调递减的一个充分不必要条件是C.
故选:C.
9.(2022·全国·模拟预测)已知 , , ,e是自然对数的底数,则a,b,c的大小关系是
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数 在 上单调递增,且 ,所以 ,即 .令 ,
则 ,当 时, , 单调递减.因为 ,所以 ,即
,得 ,故 ,所以 ,
综上, ,
故选:B.
10.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若当 时, 恒成立,
则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意, ,即 为奇函数,同时也为增函数,
∵ ,即 ,
∴ ,即 恒成立, ,
若不等式恒成立,只需 ,
令 ,
∴ ,∴ .
故选:C
11.(2023·全国·高三专题练习)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由 ,∵ , 在R上单调递减, 在 单调递增,
∵ ,∴ .
故选:D.
12.(2022·辽宁·黑山县黑山中学高三阶段练习)下列命题中正确的是( )
A.当 时,函数 的图像是一条直线;
B.幂函数的图像都经过 和 点;
C.幂函数 的定义域为 ;
D.幂函数的图像不可能出现在第四象限.
【答案】D
【解析】对于A, 时,函数 的图像是一条直线除去 点,故 错误;
对于B,幂函数的图像都经过 点,当指数大于 时,都经过 点,当指数小于 时,不经过 点,
故B错误;
对于C,函数 ,故定义域为 ,故错误;
对于D,由幂函数的性质,幂函数的图像一定过第一象限,不可能出现在第四象限,故正确.
故选:D.
13.(2022·全国· 课时练习)(多选)下列结论中正确的是( )
A.幂函数的图像都经过点 ,
B.幂函数的图像不经过第四象限
C.当指数 取1,3, 时,幂函数 是增函数
D.当 时,幂函数 在其整个定义域上是减函数
【答案】BC
【解析】A选项,当指数 时,幂函数 的图像不经过原点,故A错误;B选项,所有的幂函数在区间 上都有定义且 ,所以幂函数的图像不可能经过第四
象限,故B正确;
C选项,当α为1,3, 时, 是增函数,显然C正确;
D选项,当 时, 在区间 和 上是减函数,但在整个定义域上不是减函数,故D错
误.
故选:BC
14.(2022·广东)(多选)已知幂函数 的图象经过点 ,则( )
A.函数 为增函数 B.函数 为偶函数
C.当 时, D.当 时,
【答案】ACD
【解析】设幂函数 ,则 ,解得 ,所以 ,
所以 的定义域为 , 在 上单调递增,故A正确,
因为 的定义域不关于原点对称,所以函数 不是偶函数,故B错误,
当 时, ,故C正确,
当 时,
,
又 ,所以 ,D正确.
故选:ACD.15.(2022·辽宁营口 )已知幂函数 的图像经过点 ,则下列命题正确的有( )
A.函数 为非奇非偶函数 B.函数 的定义域为
C. 的单调递增区间为 D.若 ,则
【答案】AC
【解析】设幂函数 , 为实数,
其图像经过点 ,所以 ,则 ,
所以 ,定义域为 , 为非奇非偶函数,故A正确,B错误.
且 在 上为增函数,故C正确.
因为函数 是凸函数,所以对定义域内任意 ,
都有 成立,故D错误.
故选:AC.
16.(2022·全国·高三专题练习)(多选)已知函数 ,则下列结论中错误的是
( )
A. 的值域为 B. 的图象与直线 有两个交点
C. 是单调函数 D. 是偶函数
【答案】ACD
【解析】函数 的图象如图所示,由图可知 的值域为 ,结论A错误,结论C,D显然错误,
的图象与直线 有两个交点,结论B正确.故选:ACD
17.(2022·广西北海 )已知幂函数 在 上单调递减,函数 ,对
任意 ,总存在 使得 ,则 的取值范围为__________.
【答案】
【解析】因为函数 是幂函数,则 , ,
在 上单调递减,则 ,可得 ,
, 在 上的值域为 ,
在 上的值域为 ,
根据题意有 , 的范围为 .
故答案为: .
18.(2022·福建·泉州科技中学)已知幂函数 为奇函数,且在 上单调
递减,则 _______.
【答案】
【解析】因为幂函数 为奇函数,
所以 或1或3,又因为幂函数 在 上单调递减,
所以 ,
故答案为: .
19.(2021·全国·模拟预测)写出一个同时具有下列性质①②③的函数: ______.
① 为奇函数;
② 在 上单调递减;
③当 时, .
【答案】 (答案不唯一)
【解析】取 ,则 ,易知函数 为奇函数,满足①;
由 在 上单调递减,可知 在 上单调递减,满足②;
对于③,
,
当 时, ,即 ,满足③.
故答案为: (答案不唯一).
20.(2022·全国·高三专题练习)若幂函数 过点 ,则满足不等式 的实数
的取值范围是______
【答案】
【解析】由题意,不妨设 ,因为幂函数 过点 ,则 ,解得 ,
故 为定义在 上的奇函数,且 为增函数,
因为 ,则 ,
故 ,解得 ,
从而实数 的取值范围是 .
故答案为: .
题组三 二次函数根的分布
1.(2022·全国·高一专题练习)已知方程 的两根分别在区间 , 之内,
则实数 的取值范围为______.
【答案】 .
【解析】方程
方程两根为 ,
若要满足题意,则 ,解得 ,
故答案为: .
2.(2023·全国·高三专题练习)若方程 有两个不相等的实根,则 可取的最大整数值
是______.
【答案】1
【解析】方程化为 ,
由 , 解得 ,
所以 最大整数值是 .故答案为:1.
3.(2022·上海·高一专题练习)方程 的两根均大于1,则实数 的取值范围是_______
【答案】
【解析】: 的两个根都大于
,解得
可求得实数 的取值范围为
故答案为:
4.(2022·全国·高三专题练习)要使函数 在 时恒大于0,则实数a的取值范围是
______.
【答案】
【解析】因为函数 在 时恒大于0,
所以 在 时恒成立.
令 ,则 .
因为 ,所以 .
令 .
因为 在 上为减函数,所以 ,即因为 恒成立,所以 .
故答案为: