文档内容
8.9 幂函数(精讲)(基础版)
思维导图
考点呈现例题剖析
考点一 幂函数的三要素
【例1-1】(2022·四川省)幂函数y= (m∈Z)的图象如图所示,则实数m的值为________.
【答案】1
【解析】有图象可知:该幂函数在 单调递减,所以 ,解得 , ,故 可
取 ,又因为该函数为偶函数,所以 为偶数,故 故答案为:
【例1-2】(2022课时练习)(1)函数 的定义域是________,值域是________;
(2)函数 的定义域是________,值域是________;
(3)函数 的定义域是________,值域是________;
(4)函数 的定义域是________,值域是________.
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】(1)幂函数 图像如图所示,定义域为 ,值域为 ,
(2)幂函数 图像如图所示,定义域为 ,值域为 ,(3)幂函数 图像如图所示,定义域为 ,值域为 ,
(4)幂函数 图像如图所示,定义域为 ,值域为 ,
故答案为:(1) ; ,
(2) ; ,
(3) ; ,
(4) ; .
【一隅三反】
1.(2022·云南师大附中高三阶段练习)已知 为幂函数, 且 , 则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 为幂函数,
设 ,则 ,所以 ,可得 ,则 .
故选:B
2.(2022·全国·模拟预测(文))设 ,则“函数 的图象经过点 ”
是“函数 在 上递减”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
【解析】函数 的图象经过点 ,则 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 在 上递减,
而 在 上递减,函数 的图象不一定经过点 ,
如: .
所以“函数 的图象经过点 ”是“函数 在 上递减”的充分不必要条件.
故选:A.
3.(2022·河北·邢台市第二中学高三阶段练习)设 ,函数 ,若 的最小
值为 ,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当 时, ,当且仅当 时,等号成立;
即当 时,函数 的最小值为 ,
当 时, ,
要使得函数 的最小值为 ,则满足 ,解得 ,
即实数 的取值范围是 .
故选:A.
4.(2022·河北)已知函数 ,若函数 的值域为 ,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数 在 上单调递减,其函数值集合为 ,
当 时, 的取值集合为 , 的值域 ,不符合题意,
当 时,函数 在 上单调递减,其函数值集合为 ,
因函数 的值域为 ,则有 ,解得 ,
所以实数 的取值范围为 .故选:D
考点二 幂函数的性质
【例2-1】(2022·黑龙江·鸡东县第二中学二模)当 时,幂函数 为减函数,
则实数m的值为( )
A. B.
C. 或 D.
【答案】A【解析】因为函数 既是幂函数又是 的减函数,所以 解得: .
故选:A.
【例2-2】(2022·广西)已知 , , , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题得 , , , ,因为函数 在 上单调递增,所以
.又因为指数函数 在 上单调递增,所以 .故选:D.
【例2-3】(2022·云南)已知幂函数 的图象关于y轴对称,且在 上单调递减,
则满足 的a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】幂函数 在 上单调递减,故 ,解得 .又 ,
故m=1或2.
当m=1时, 的图象关于y轴对称,满足题意;
当m=2时, 的图象不关于y轴对称,舍去,故m=1.
不等式化为 ,
函数 在 和 上单调递减,故 或 或 ,解得 或 .
故应选:D.
【一隅三反】
1.(2022·黑龙江·嫩江市高级中学高三开学考试)下列关于幕函数 的命题中正确的有( )
A.幂函数图象都通过点
B.当幂指数 时,幂函数 的图象都经过第一、三象限
C.当幂指数 时,幂函数 是增函数
D.若 ,则函数图象不通过点
【答案】B
【解析】对于A,当 时,幂函数图象不通过点 ,A错误;
对于B,幂指数 时,幂函数分别为 ,三者皆为奇函数,
图象都经过第一、三象限,故B正确;
对于C,当 时,幂函数 在 上皆单调递减,C错误;
对于D,若 ,则函数图象不通过点 ,通过 点,D错误,故选:B
2.(2023·全国·高三专题练习)幂函数 在x (0,+∞)上是减函数,则m=
( )
A.﹣1 B.2 C.﹣1或2 D.1
【答案】A
【解析】∵幂函数 ,
∴m2﹣m﹣1=1,
解得m=2,或m=﹣1;
又x (0,+∞)时f(x)为减函数,
∴当m=2时,m2+m﹣3=3,幂函数为y=x3,不满足题意;当m=﹣1时,m2+m﹣3=﹣3,幂函数为 ,满足题意;
综上, .
故选:A.
3.(2022·全国·高三专题练习)“幂函数 在 上为增函数”是“函数
为奇函数”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充分必要 D.既不充分也不必要
【答案】A
【解析】要使函数 是幂函数,且在 上为增函数,
则 ,解得: ,当 时, , ,
则 ,所以函数 为奇函数,即充分性成立;
“函数 为奇函数”,
则 ,即 ,
解得: ,故必要性不成立,
故选:A.
4.(2022·全国课时练习)如图所示是函数 ( 且互质)的图象,则( )
A. 是奇数且 B. 是偶数, 是奇数,且
C. 是偶数, 是奇数,且 D. 是偶数,且【答案】C
【解析】 函数 的图象关于 轴对称,故 为奇数, 为偶数,
在第一象限内,函数是凸函数,故 ,故选:C.
5.(2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试)已知 ,则a,b,c大小关系为
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 .所以 .
因为 .所以 .所以 .故选:A.
考点三 二次函数根的分布
【例3-1】(2022·全国·高一课时练习)关于x的方程 恰有一根在区间 内,则
实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】方程 对应的二次函数设为:
因为方程 恰有一根属于 ,则需要满足:
① , ,解得: ;
②函数 刚好经过点 或者 ,另一个零点属于 ,
把点 代入 ,解得: ,
此时方程为 ,两根为 , ,而 ,不合题意,舍去把点 代入 ,解得: ,
此时方程为 ,两根为 , ,而 ,故符合题意;
③函数与x轴只有一个交点,横坐标属于 ,
,解得 ,
当 时,方程 的根为 ,不合题意;
若 ,方程 的根为 ,符合题意
综上:实数m的取值范围为
故选:D
【例3-2】(2022·湖北·华中师大一附中 )关于 的方程 有两个不相等的实数根 ,
且 ,那么 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】当 时, 即为 ,不符合题意;
故 , 即为 ,
令 ,
由于关于 的方程 有两个不相等的实数根 ,且 ,
则 与x轴有两个交点,且分布在1的两侧,故 时, ,即 ,解得 ,故 ,故选:D
【一隅三反】
1.(2022·江苏)已知方程 有两个不相等的实数根,且两个实数根都大于2,则实
数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】令
由题可知:
则 ,即
故选:C
2.(2022·广西·高三阶段练习(理))已知函数 ,若关于 的方程 有两个不
同的实根, 则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当 时,函数 是增函数,函数值集合是 ,当 时, 是减函数,
函数值集合是 ,
关于 的方程 有两个不同的实根,即函数 的图象与直线 有两个交点,在坐标系内作出直线 和函数 的图象,如图,
观察图象知,当 时,直线 和函数 的图象有两个交点,即方程 有两个不同的
实根,所以实数 的取值范围为 .故选:A
3(2022·江苏)方程 的两根都大于 ,则实数 的取值范围是_____.
【答案】
【解析】由题意,方程 的两根都大于 ,
令 ,
可得 ,即 ,解得 .
故答案为: .
4.(2022贵州)方程 在区间 内有两个不同的根, 的取值范围为__.
【答案】
【解析】令 ,图象恒过点 ,
方程 0在区间 内有两个不同的根,,解得 .
故答案为: