夜雨聆风学习资料网 资料列表 开通 VIP 用登录 / 注册 ⌄
DOCX

第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)

查看资料信息、公开预览和下载状态。

共 21 页DOCX · 489.7KB
下载

文档在线预览

公开展示前 10 页
100%
1
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第1页预览
2
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第2页预览
3
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第3页预览
4
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第4页预览
5
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第5页预览
6
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第6页预览
7
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第7页预览
8
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第8页预览
9
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第9页预览
10
《第09讲幂函数(解析版)_2.2025数学总复习_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考数学一轮复习考点帮_备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)》第10页预览

本文档共 21 页 剩余 11 页未展示,请下载后查阅

文档文本内容

第 09 讲 幂函数
(6 类核心考点精讲精练)
1. 5年真题考点分布
5年考情
考题示例 考点分析
充分条件的判定及性质 必要条件的判定及性质 比较指数幂的大小 判断
2024年天津卷,第2题,5分
一般幂函数的单调性
2023年天津卷,第3题,5分 比较指数幂的大小、比较对数式的大小
2022年天津卷,第6题,5分 比较指数幂的大小、比较对数式的大小
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是天津高考卷的必考内容,设题稳定,难度中档,分值为5分
【备考策略】1.理解、掌握幂函数的定义,能够灵活掌握幂函数的性质
2.能掌握幂函数的图像与综合性质
3.具备数形结合的思想意识,会借助函数图解决单调性与比较大小的问题
4.会解灵活运用幂函数的奇偶性与单调性,解决综合性问题
【命题预测】本节内容是天津高考卷的必考内容,一般考查范围比较灵活。
知识讲解
知识点.幂函数
1.概念:形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数
2.幂函数的图像及性质.1 1
y=
x
,
y=x2
, y=x2, y=x3, y=x
y=x y=x2 y=x3 1 y=x−1
y=x2
定义域 R R R [0,+∞) { x| xϵR且x≠0 }
值域 R [0,+∞) R [0,+∞) {y| yϵR且y≠0 }
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 非奇非偶函数 奇函数
单调性 增 x∈[0,+∞ ) 时 , 增 增 x∈(0,+∞)时,减;
增; x∈(-∞,0)时,增.
x∈(-∞,0]时,
减.
3.幂值的大小比较
(1)直接法:当幂指数相同时,可直接利用幂函数的单调性来比较.
(2)转化法:当幂指数不同时,可以先转化为相同幂指数,再运用单调性比较大小.
(3)中间值法:当底数不同且幂指数也不同而不能运用单调性比较大小时,可选取适当的中间值与两数分别
比较,从而达到比较大小的目的.
4.幂函数性质的应用
利用幂函数的性质解不等式,实际上就是利用幂函数的单调性,将不等式的大小关系转化为自变量的大小
关系,解不等式(组)求参数范围时,注意分类讨论思想的应用.
考点一、幂函数的解析式
1.(2024·广东广州·模拟预测)若幂函数f (x)=(m2−m−1)x2m−3在(0,+∞)上单调递增,则实数m的值
为( )
A.2 B.1 C.−1 D.−2
【答案】A
【分析】根据条件,利用幂函数的定义和性质,即可求出结果.
【详解】因为幂函数f (x)=(m2−m−1)x2m−3在(0,+∞)上是增函数,
所以¿,解得m=2.
故选:A.2.(2023·四川成都·一模)已知幂函数f (x)=xα的图象过点P(3,9),则α=( )
1
A. B.1 C.2 D.3
2
【答案】C
【分析】根据题意可得3α=9,求解即可.
【详解】因为幂函数f (x)=xα的图象过点P(3,9),所以3α=9,解得α=2.
故选:C.
1
1.(23-24高三上·陕西咸阳·阶段练习)已知幂函数 f (x)=(2m2−m)x m− 2在区间(0,+∞)上单调递增,
则m=( )
1
A.-2 B.1 C.− D.-1
2
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义及性质分类讨论计算即可.
1
【详解】由题意有2m2−m=1,解得m=1或m=− ,
2
1
①当m=− 时,f (x)=x−1,在区间(0,+∞)上单调递减,不合题意;
2
1
②当m=1时,
f
(x)=x2,在区间(0,+∞)上单调递增,符合题意.
故选:B
1
2.(23-24高三上·青海西宁·阶段练习)若幂函数f(x)=xα的图象经过点(4, ),则α2= .
2
1
【答案】 /0.25
4
【分析】先由题意解出α值,进而解出α2即可.
1 1
【详解】因为f(x)=xα的图象经过点(4, ),则4α= ,则22α=2−1,
2 2
1 1
所以α=− ,所以α2= .
2 4
1
故答案为: .
4
3.(2024·山东日照·二模)已知幂函数的图象过点(2,4),则函数的解析式为( )
A.y=2x B.y=x2 C.y=log x D.y=sinx
2
【答案】B
【分析】先用待定系数法设出函数解析式,再代入点的坐标计算出参数,即可得到答案.【详解】设幂函数的解析式为y=xα,由于函数过点(2,4),故4=2α,解得α=2,该幂函数的解析式为
y=x2;
故选:B
考点二、 幂函数的定义域
1.(2022·上海·模拟预测)下列函数定义域为R的是( )
1 1 1
A. y=x − 2 B.y=x−1 C. y=x3 D. y=x2
【答案】C
【详解】化分数指数幂为根式,分别求出四个选项中函数的定义域得答案.
1
− 1
【解答】y=x 2= ,定义域为¿,
√x
1
y=x−1=
,定义域为¿,
x
1
y=x3=√3 x ,定义域为R,
1
y=x2=√x ,定义域为¿.
故选:C.
3
2.(23-24高三上·上海静安·期中)函数 y=(3x−2) − 4的定义域为 .
2
【答案】( ,+∞)
3
【分析】定义域即使得式子有意义,列出不等式即可.
3 2
【详解】由 y=(3x−2) − 4,使得式子有意义,则3x−2>0,则定义域为(
3
,+∞).
2
故答案为:( ,+∞)
3
1.(23-24 高三下·上海松江·阶段练习)若函数f (x)=x−m2+2m+3(m∈Z)的定义域为 R,且
f (x+1)=f (−x−1),则实数m的值为
【答案】1
【分析】利用函数的定义域求出m的取值集合,再利用偶函数的特性求解即得.
【详解】由函数f(x)=x−m2+2m+3的定义域为R,得−m2+2m+3>0,解得−1<m<3,
而m∈Z,则m∈{0,1,2},由f (x+1)=f (−x−1),得函数f(x)为偶函数,因此m=1,所以实数m的值为1.
故答案为:1
2.(22-23高三下·上海浦东新·阶段练习)设m∈R,若幂函数y=xm2−2m+1定义域为R,且其图像关于
y轴成轴对称,则m的值可以为( )
A.1 B.4 C.7 D.10
【答案】C
【分析】
根据幂函数的定义域和幂函数的奇偶性可以确定m的值.
【详解】
解:由题意知m2−2m+1>0⇒m≠1,
因为其图像关于y轴成轴对称,则m=7.
故选:C.
考点 三 、 幂函数求值
1.(2024高三·全国·专题练习)若幂函数y=f (x)的图象经过点(2,√2),则f (16)=( )
1
A.√2 B.2 C.4 D.
2
【答案】C
【分析】利用已知条件求得幂函数解析式,然后代入求解即可.
1
【详解】设幂函数y=f (x)=xα,因为f (x)的图象经过点(2,√2),所以2α=√2,解得α= ,
2
1 1
所以 f (x)=x2,所以 f (16)=162=4 .
故选:C
2.(22-23高三上·福建宁德·阶段练习)已知函数y=log (x−3)+2(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,
a
点P在幂函数y=f (x)的图象上,则f (4)=( )
A.−2 B.2 C.1 D.−1
【答案】B
【分析】令x−3=1便可得到函数y=log (x−3)+2图象恒过点P(4,2),将点P(4,2)代入幂函数f(x)=xm
a
中,解得y=f(x)的解析式,然后计算f (4)的值.
【详解】函数y=log (x−3)+2中,令x−3=1,解得x=4,此时y=log 1+2=2,
a a
所以函数y的图象恒过定点P(4,2),又点P在幂函数y=f (x)=xm的图象上,
所以4m=2,解得m=0.5,所以f (x)=x0.5,
f (4)=40.5=2.
故选:B.1. (2023·全国·模拟预测)已知函数f (x)=¿,若f (a)=2,则a的值为( )
A.2或−√2 B.2或√2 C.√2或−√2 D.1或√2
【答案】A
【分析】根据分段函数的解析式,讨论a的范围,明确方程,解出即可.
【详解】当a≥1时,log a+1=2,解得a=2,
2
当a<1时,a2=2,得a=−√2,
所以a的值是2或−√2.
故选:A.
2.(23-24高三上·四川眉山·期中)已知幂函数f (x)=(m2+m−1)xm的图象与坐标轴没有公共点,则
f (√2)=
1
【答案】 /0.5
2
【分析】利用幂函数的定义及性质计算即可.
【详解】由题意可知m2+m−1=1⇒m=1或m=−2,
又当m=1时,f (x)=x与坐标轴有交点,不符合题意;
1 1
所以m=−2,此时 f (x)=x−2 ⇒f (√2)= = .
(√2) 2 2
1
故答案为:
2
3.(22-23高三上·江苏盐城·阶段练习)若函数y=ax−2+3(a>0且a≠1)的图象恒过定点Q,且点Q在
幂函数f(x)=xm的图象上,则f(4)= .
【答案】16
【分析】先求出函数所过定点坐标,再将其代入幂函数中,求出幂函数解析式,得到答案.
【详解】y=ax−2+3恒过点(2,4),故Q(2,4),
将其代入f(x)=xm中,2m=4,解得m=2,
故f(x)=x2,所以f(4)=42=16.
故答案为:16
考点 四 、 幂函数的图像
t
1.(2024·天津·模拟预测)下列图象中,不可能成为函数f (x)=x3+ 的图象的是( )
xA. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先得到函数f (x)为奇函数,图象关于原点对称,讨论参数t,再利用导数讨论函数的单调性和讨论
函数值的正负得到答案.
【详解】由题意可知,x≠0,又f (−x)=(−x) 3+ t =− ( x3+ t ) =−f (x),
−x x
所以f (x)为奇函数,图象关于原点对称,
当t=0时f (x)=x3,结合幂函数的性质可知,D选项符合;
t
当t>0时,若x>0,f (x)=x3+ >0,x<0,f (x)<0,A选项符合;
x
t 3x4−t
当t<0时,f'(x)=3x2− = >0,此时f(x)在(−∞,0)和(0,+∞)上单调递增, B选项符合;
x2 x2
结合选项可知,只有C.选项不可能.
故选:C.
2.(2024·四川南充·二模)已知函数f (x)的图象如图所示,则f (x)的解析式可能是( )
1 1 1
A. y=x2 B. y=x − 2 C.y=x3 D. y=x3
【答案】D
【分析】根据幂函数的性质一一判断即可.
1
【详解】对于A:函数 y=x2=√x 的定义域为[0,+∞),显然不符合题意,故A错误;1
− 1
对于B:函数y=x 2= 的定义域为(0,+∞),显然不符合题意,故B错误;
√x
对于C:函数y=x3的定义域为R,又y=x3为奇函数,又y=x3在(0,+∞)上函数是下凸递增,故不符合题
意,故C错误;
1 1 1
对于D:函数 y=x3=√3 x 的定义域为R,又 y=x3为奇函数,且 y=x3在(0,+∞)上函数是上凸递增,故D正
确.
故选:D
1.(2023·湖南岳阳·模拟预测)如图,已知幂函数y=xa,y=xb,y=xc在(0,+∞)上的图象分别是下降,
急速上升,缓慢上升,则( )
A.c<b<a B.a<c<b
C.c<a<b D.a<b<c
【答案】B
【分析】由幂函数在(0,+∞)内的单调性以及增长速度和指数幂的关系即可判断.
【详解】由题意结合图象可知a<0<c<1<b.
故选:B.
( { 1 })
2.(2022·全国·模拟预测)设f (x)=xα α∈ −1, ,1,2,3 ,则“函数f (x)的图象经过点(−1,1)”是
2
“函数f (x)在(−∞,0)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
【分析】由幂函数的性质结合充分条件和必要条件的定义即可得出答案.
【详解】函数f (x)的图象经过点(−1,1),则f (x)=(−1) α=1,
{ 1 }
因为α∈ −1, ,1,2,3 ,所以α=2,所以f (x)=x2,
2
所以f (x)在(−∞,0)上递减,
而f (x)在(−∞,0)上递减,函数f (x)的图象不一定经过点(−1,1),如:f (x)=x−1.
所以“函数f (x)的图象经过点(−1,1)”是“函数f (x)在(−∞,0)上递减”的充分不必要条件.
故选:A.
m
3.(22-23高三上·上海浦东新·阶段练习)如图所示是函数 y=xn(m,n均为正整数且m,n互质)的图
象,则( )
m
A.m,n是奇数且 <1
n
m
B.m是偶数,n是奇数,且 <1
n
m
C.m是偶数,n是奇数,且 >1
n
m
D.m,n是奇数,且 >1
n
【答案】B
m m
【分析】由幂函数性质及0<x<1时两图象的位置关系可知
n
<1;由图象可知 y=xn为偶函数,进而确定
m,n的特征.
m
【详解】由幂函数性质可知: y=xn与y=x恒过点(1,1),即在第一象限的交点为(1,1),
m m
当0<x<1时, xn>x ,则
n
<1;
m m m m
又 y=xn图象关于y轴对称, ∴y=xn为偶函数, ∴(−x)n =√n (−x) m=xn =√n xm,
又m,n互质,∴m为偶数,n为奇数.
故选:B.
考点 五 、 幂函数过定点
1.(21-22 高三上·河南·阶段练习)已知p:f (x)是幂函数,q:f (x)图象过点(0,0),则p是q的
( )A.充要条件 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
【答案】D
【分析】利用充分条件和必要条件的定义判断.
【详解】f (x)=x−2是幂函数,但其图象不过点(0,0),故不充分;
当f (x)图象过点(0,0)时,如f (x)=2x−1不是幂函数,故不必要;
故选:D
2.(2022·四川乐山·一模)已知幂函数f(x)=xα和g(x)=xβ,其中α>β>0,则有下列说法:
①f(x)和g(x)图象都过点(1,1);
②f(x)和g(x)图象都过点(−1,1);
③在区间[1,+∞)上,增长速度更快的是f(x);
④在区间[1,+∞)上,增长速度更快的是g(x).
则其中正确命题的序号是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】A
【分析】由幂函数的性质进行分析判断即可
【详解】幂函数的图象过定点(1,1),①正确,
在区间[1,+∞)上,α越大y=xα增长速度更快,③正确,
故选:A.
1.(22-23高三上·上海徐汇·期末)当α∈R时,函数y=xα−2的图象恒过定点A,则点A的坐标为
.
【答案】(1,−1)
【分析】根据幂函数恒过定点(1,1)即可求解.
【详解】由于对任意的α∈R,y=xα恒经过点(1,1),所以函数y=xα−2的图象恒过定点A(1,−1),
故答案为:(1,−1)
2.(22-23高三上·陕西渭南·阶段练习)已知函数f (x)=2+xa(a为不等于0的常数)的图象恒过定点
P,则P点的坐标为 .
【答案】(1,3)
【分析】由幂函数的性质知y=xa的图象恒过(1,1),即可求出函数f (x)=2+xa的图象恒过的定点.
【详解】因为y=xa的图象恒过(1,1),
所以f (x)=2+xa的图象恒过定点P(1,3).
故答案为:(1,3)考点 六 、 幂函数的单调性与奇偶性
1.(2024·广西·二模)下列函数中,在(0,2)上单调递增的是( )
A.f (x)=√x−1 B.f (x)=x2−2x
1 1
C.f (x)= x D. f (x)=x4
【答案】D
【分析】根据题意,依次分析选项中函数的定义域及单调性,综合即可得答案.
【详解】对于A,f (x)=√x−1,其定义域为[1,+∞),不符合题意;
对于B,f (x)=x2−2x,在(0,1)上为减函数,不符合题意;
1
对于C,f (x)= ,在(0,2)上单调递减,不符合题意;
x
1
对于D, f (x)=x4=√4 x ,在(0,2)上单调递增,符合题意;
故选:D.
2.(2024·北京朝阳·一模)已知a∈R,则“0<a<1”是“函数f (x)=(1−a)x3在R上单调递增”的
( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】分a=1,a>1,a<1讨论函数f (x)的单调性,进而根据充分性和必要性的概念确定答案.
【详解】对于函数f (x)=(1−a)x3
当a=1时,f (x)=0,为常数函数,
当a>1时,1−a<0,函数f (x)=(1−a)x3在R上单调递减,
当a<1时,1−a>0,函数f (x)=(1−a)x3在R上单调递增,
所以“0<a<1”是“函数f (x)=(1−a)x3在R上单调递增”的充分而不必要条件.
故选:A.
1.(2024·湖南常德·三模)已知奇函数y=f(x)是定义域为R的连续函数,且在区间(0,+∞)上单调递
增,则下列说法正确的是( )
A.函数y=f(x)+x2在R上单调递增
B.函数y=f(x)−x2在(0,+∞)上单调递增C.函数y=x2f(x)在R上单调递增
f(x)
D.函数y= 在(0,+∞)上单调递增
x2
【答案】C
【分析】根据已知设f (x)=x,由二次函数的性质确定AB错误;由幂函数的性质判断C正确;由反比例函
数的形式确定D错误.
【详解】因为y=f(x)是奇函数,且在区间(0,+∞)上单调递增,
所以y=f(x)在(−∞,0)上也为单调递增函数,
对于A:不妨令f (x)=x,y=f(x)+x2=x+x2= ( x+ 1) 2 − 1 ,
2 4
( 1) ( 1 )
所以y=f(x)+x2在 −∞,− 单调递减,在 − ,+∞ 单调递增,故A错误;
2 2
对于B:不妨令f (x)=x,y=f(x)−x2=x−x2=− ( x− 1) 2 + 1 ,
2 4
( 1) (1 )
所以y=f(x)−x2在 −∞, 单调递增,在 ,+∞ 单调递减,故B错误;
2 2
对于C:y=x2f(x),其定义域为R,
又(−x) 2f(−x)=−x2f(x),所以y=x2f(x)是奇函数,
取0<x <x ,则0<x2<x2 ,0<f (x )<f (x ),故x2f (x )<x2f (x )
1 2 1 2 1 2 1 1 2 2
所以y −y =x2f (x )−x2f (x )<0,则函数y=x2f(x)在(0,+∞)为递增函数;
1 2 1 1 2 2
所以函数y=x2f(x)在(−∞,0)也为递增函数,且当x=0时,y=x2f(x)=0,
所以y=x2f(x)在R上单调递增,故C正确;
f(x) x 1
对于D:不妨令f (x)=x,y= = = ,x≠0,
x2 x2 x
f(x)
由反比例函数的单调性可知y= 在(−∞,0)和(0,+∞)上单调递减,故D错误;
x2
故选:C.
2.(23-24 高三上·安徽·阶段练习)已知幂函数f (x)=(m2−5m+5)xm−2是R上的偶函数,且函数
g(x)=f (x)−(2a−6)x在区间[1,3]上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.(−∞,4) B.(−∞,4]
C.[6,+∞) D.(−∞,4]∪[6,+∞)
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义与奇偶性求出m的值,可得出函数f (x)的解析式,再利用二次函数的单调性可
得出关于实数a的不等式,即可解得实数a的取值范围.
【详解】因为幂函数f (x)=(m2−5m+5)xm−2是R上的偶函数,则m2−5m+5=1,解得m=1或m=4,
当m=1时,f (x)=x−1,该函数是定义域为¿的奇函数,不合乎题意;
当m=4时,f (x)=x2,该函数是定义域为R的偶函数,合乎题意.
所以,f (x)=x2,则g(x)=x2−(2a−6)x,其对称轴方程为x=a−3,
因为g(x)在区间[1,3]上单调递增,则a−3≤1,解得a≤4.
故选:B.
m
3.(2023·四川南充·模拟预测)已知幂函数 f (x)=xn(m,n∈Z) ,下列能成为“f (x)是R上的偶函数”
的充分条件的是( )
A.m=−3,n=1 B.m=1,n=2
C.m=2,n=3 D.m=1,n=3
【答案】C
【分析】根据幂函数的性质,结合充分条件的定义进行判断即可.
1
【详解】当m=−3,n=1时,f (x)=x−3= ,
x3
1 1 1
因为函数f (x)= 的定义域(−∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f (−x)= =− =−f (x),
x3 (−x) 3 x3
1
所以f (x)= 为奇函数,不合题意,故A错误;
x3
1
当m=1,n=2时,
f (x)=x2=√x
,因为f (x)=√x函数的定义域[0,+∞),不关于原点对称,
所以f (x)=√x为非奇非偶函数,不合题意,故B错误;
3
当m=2,n=3时,
f
(x)=x2=√3 x2,定义域为R,关于原点对称,且f (−x)=√3 (−x) 2=√3 x2=f (x),
3
所以
f
(x)=x2为偶函数,符合题意,故C正确;
1 1 1
当m=1,n=3时, f (x)=x3,定义域为R,关于原点对称,且 f (−x)=(−x)3=−x3=−f (x) ,
1
所以
f
(x)=x3为奇函数,不合题意,故D错误.
故选:C.
4.(23-24高三下·上海·阶段练习)已知集合A=¿,B={−3,−2,−1,0,1,2,3},任取k∈A∩B,则
y=xk为偶函数的概率为 .
2
【答案】 /0.4
5
【分析】首先解一元二次不等式求出集合A,根据交集的定义求出A∩B,再根据幂函数的性质得到符合
题意的k,最后由古典概型的概率公式计算可得.
【详解】由(x+2)(x−5)<0,解得−2<x<5,
所以A=¿,又B={−3,−2,−1,0,1,2,3},所以A∩B={−1,0,1,2,3},
又k∈A∩B且y=xk为偶函数,所以k∈{0,2}共2种取法,又集合A∩B中有5个元素,
2
所以幂函数y=xk为偶函数的概率P= .
5
2
故答案为:
5
1.(2024·重庆·模拟预测)已知函数f(x)=xα (x>0),α为实数,f(x)的导函数为f' (x),在同一直角
坐标系中,f(x)与f' (x)的大致图象不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先通过特值代入易得A项符合,对于B, C, D项,通过图象观察分析可得α>1,结合两函数图象
交点的位置舍去C项.
【详解】由f(x)=xα,可得f'(x)=αxα−1
1
对于A,当α=−1时,在第一象限上f(x)=x−1递减,对应f'(x)=−x−2=−
图象在第四象限且递增,故A
x2
项符合;
对于B,C,D,在第一象限上f (x)与f' (x)的图象在(0,+∞)上都单调递增,故α>0且α−1>0,则α>1.
又由f (x)=f'(x)可得x=α>1,即f(x)=xα与f'(x)=αxα−1的图象交点横坐标应大于1,显然C项不符合,
B, D项均符合.
故选:C.
2.(2024高二下·湖南娄底·学业考试)函数y=x3的大致图像是( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据幂函数的特点即可求解.
【详解】根据幂函数的特点知选项A的图象为函数y=x3的大致图像.
故选:A.
3.(2024·四川成都·模拟预测)设命题p:∃m∈R,使f (x)=(m−1)xm2−4m+3是幂函数,且在
(0,+∞)上单调递减;命题q:∀x∈(2,+∞),2x>x2,则下列命题为真的是( )
A.p∧(¬q) B.(¬p)∧q C.p∧q D.(¬p)∨q
【答案】A
【分析】根据特称命题与全称命题判断命题p,q的真假,从而可得“或”、“且”、“非”命题的真假得
结论.
【详解】对于命题p,当m=2时,函数f (x)=x−1,是幂函数,且在(0,+∞)上单调递减,故命题p为真命
题;
对于命题q,当x=3时,23<32,不满足∀x∈(2,+∞),2x>x2,故命题q为假命题.
所以“p∧(¬q)”为真命题,“(¬p)∧q”为假命题,“p∧q”为假命题,“(¬p)∨q”为假命题.
故选:A.
4.(2024·陕西西安·二模)下列函数中,既是奇函数又在(−∞,+∞)上单调递减的是( )
1
A.y= B.y=x3
x
C.y=−x|x| D.y=3−x
【答案】C
【分析】A项,定义域不合题意;B项,单调性不符合;C项,先利用定义判断函数的奇偶性,由函数在
[0,+∞)上单调递减,再结合奇函数图象的对称性可得;D项,特殊取值可判断不是奇函数.
1
【详解】选项A,y= 的定义域为(−∞,0)∪(0,+∞),不符合题意,故A错误;
x
选项B,设f (x)=x3,定义域为R,
因为f (−x)=(−x) 3=−x3=−f (x),
所以f (x)=x3为奇函数,且在定义域上为增函数,故B错误;
选项C,设f (x)=−x|x|,定义域为R,
由f (−x)=x|−x|=x|x|=−f (x),故f (x)为奇函数,
当x≥0时,f (x)=−x2,且f (x)=−x2在[0,+∞)上单调递减,又因为函数图象关于原点对称,所以在(−∞,+∞)上单调递减,故C正确;
1
选项D,设f (x)=3−x,则f(1)= ,f(−1)=3,
3
由f(−1)≠−f(1),知f(x)不是奇函数,故D错误.
故选:C.
{ 1 1 }
5.(2024高三·全国·专题练习)已知α∈ −2,−1,− , ,1,2,3 .若幂函数f(x)=xα为奇函数,且
2 2
在(0,+∞)上递减,则α= .
【答案】−1
【分析】由幂函数f(x)=xα在(0,+∞)上递减得α<0,又由幂函数f(x)=xα为奇函数,验证即可求解.
1
【详解】因为幂函数f(x)=xα在(0,+∞)上递减,所以α=−2,−1,− ,
2
又幂函数f(x)=xα为奇函数,所以α=−1.
故答案为:−1
6.(2024高三·全国·专题练习)已知函数f (x)=log (x−1)+3的图象经过定点A,且幂函数g(x)的图
a
(1)
象过点A,则g = .
2
1
【答案】
3
【分析】根据对数函数性质确定A点坐标,根据幂函数定义设g(x)=xα,由条件求α,再求结论.
【详解】因为x=2时,f (2)=3,
所以函数f (x)恒过定点A(2,3),
设幂函数g(x)=xα,代入点A坐标可得2α=3,
所以α=log 3,
2
所以g(x)=xlog
2
3,
所以g (1) = (1) log 2 3 =(2−1) log 2 3 =2 log 23 1 = 1 .
2 2 3
1
故答案为: .
3
7 . ( 2022 高 三 · 全 国 · 专 题 练 习 ) 已 知 幂 函 数 y=f(x)的 图 象 过 点 (4,2), 令
{1 }
a =f(n+1)+f(n),n∈N∗,记数列 的前n项和为S ,则S = .
n a n 35
n
【答案】5
1
【分析】由题意,根据幂函数的定义可得f(x)=√x,进而 =√n+1−√n,结合裂项相消求和法计算即
a
n
可求解.【详解】设幂函数f(x)=xa,过点(4,2),
1 1
则2=4a,解得a=
2
,所以 f(x)=x2=√x ,
所以a =f(n+1)+f(n)=√n+1+√n,
n
1 1 √n+1−√n
则 = = =√n+1−√n,
a √n+1+√n (√n+1+√n)(√n+1−√n)
n
1
所以数列{ }的前n项和为
a
n
1 1 1
S = + +⋯+ =(√2−√1)+(√3−√2)+⋯+(√n+1−√n)=√n+1−1,
n a a a
1 2 n
故S =√35+1−1=5.
35
故答案为:5
n
1.(23-24 高三上·广东深圳·期末)已知实数m,n满足(m+1) 3+m=(n−1) 3+n=0,则 =
m
( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
【答案】A
【分析】根据题意可得,(m+1) 3+m+1=1,且(n−1) 3+n−1=−1,构造函数f (x)=x3+x,则f (x)为单
调递增的奇函数,可得m+1=−(n−1),从而求解.
【详解】∵(m+1) 3+m=(n−1) 3+n=0,
∴(m+1) 3+m+1=1,且(n−1) 3+n−1=−1,
令函数f (x)=x3+x,因为其定义域为R,且f (−x)=(−x) 3+(−x)=−(x3+x)=−f (x),且y=x3,y=x在R
上均单调递增,
则f (x)为单调递增的奇函数,
且f (m+1)=1,f (n−1)=−1,
∴m+1=−(n−1),即m=−n,
n
显然m≠0,∴ =−1.
m
故选:A.
(1)
2.(2022·全国·模拟预测)设函数f (x)=¿,若f (a)=f (a+1),则f =( )
a
1 1
A. B. C.2 D.6
4 2
【答案】D1
【分析】由题意可得出f (x)在(0,1)和(1,+∞)上为增函数,则0<a<1,由f (a)=f (a+1)可得出a= ,即可
4
(1)
得求出f 的值.
a
【详解】易得f (x)在(0,1)和(1,+∞)上为增函数,
∴0<a<1,∴f (a)=√a,所以f (a+1)=2a,
1
由f (a)=f (a+1)得√a=2a,解得a= 或a=0(舍去),
4
(1)
则f =f (4)=6,
a
故选:D.
x3−x
3.(23-24高三上·安徽·期中)函数f (x)= 在[−2,2]上的图象大致为( )
2|x|+1
A. B. C.
D.
【答案】B
【分析】根据题意,由函数f (x)的解析式先判断在[−2,2]上的奇偶性,再利用特殊点求出的值,用排除法
可得答案.
(−x) 3−(−x) x3−x
【详解】因为f (−x)= =− =−f (x),所以函数f (x)在区间[−2,2]上为奇函数,排除
2|−x|+1 2|x|+1
A,C;
8−2 6
当x=2时,f (2)= = >0,排除D,故B项正确.
5 5
故选:B.
4.(2024·陕西安康·模拟预测)已知命题p:函数f(x)=x−m2+m在区间(0,+∞)上单调递增,命题q:
m<a,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是 .
【答案】[1,+∞)
【分析】根据题意可得命题p:0<m<1,由p是q的充分不必要条件,可得(0,1)是(−∞,a)的真子集,即
可得到答案.
【详解】因为函数f(x)=x−m2+m在区间(0,+∞)上单调递增,所以−m2+m>0,解得:0<m<1,又因为p
是q的充分不必要条件,则(0,1)是(−∞,a)的真子集,即a的取值范围是[1,+∞)故答案为:[1,+∞)
5.(2024·上海青浦·二模)对于函数y=f(x),其中f (x)=¿,若关于x的方程f(x)=kx有两个不同的
根,则实数k的取值范围是 .
( 1)
【答案】 0 ,
2
【分析】将方程有两个不同的根,转化为函数图象有两个不同的交点,观察图象可得答案.
【详解】将函数y=x3向右平移1个单位得到y=(x−1) 3,
作出函数y=f(x)的图象如下:
要关于x的方程f(x)=kx有两个不同的根,
则函数y=f(x)和函数y=kx有两个不同的交点,
1
当y=kx过点(2,1)时,k= ,
2
1
所以当函数y=f(x)和函数y=kx有两个不同的交点时,0<k< .
2
( 1)
故答案为: 0 , .
2
6.(2024·北京延庆·一模)已知函数f(x)=xα (0<α<1)在区间(−1,0)上单调递减,则α的一个取值为
.
2
【答案】 (不唯一)
3
【分析】根据幂函数的单调性奇偶性即可得解.
【详解】因为f(x)=xα (0<α<1)在(0,+∞)上单调递增,又f(x)在区间(−1,0)上单调递减,
2
所以f(x)可以为偶函数,不妨取α= ,
3
2
此时 f(x)=x3=√3 x2,函数定义域为x∈R,
2 2
且 f(−x)=(−x)3=√3 (−x) 2=f(x) ,故 f(x)=x3为偶函数,
满足在区间(−1,0)上单调递减.
2
故答案为: (不唯一)
3
( 2)
7.(23-24高三上·宁夏吴忠·阶段练习)设f (x)=¿,若f (m)=f (m+1),则f = .
m【答案】14
( 2)
【分析】解方程求得m的值,进而求得f .
m
【详解】f (x)=¿的增区间为(0,1),[1,+∞),
由于0<m<m+1且f (m)=f (m+1),
1 1 2
所以√m=2(m+1−1),2m=√m,√m= ,m= ,则 =8.
2 4 m
( 2)
所以f =f (8)=2(8−1)=14.
m
故答案为:14
2
1.(2020·江苏·高考真题)已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时, f (x)=x3 ,则f(-8)的值是 .
【答案】−4
【分析】先求f(8),再根据奇函数求f(−8)
2
【详解】 f(8)=83=4 ,因为f(x)为奇函数,所以f(−8)=−f(8)=−4
故答案为:−4
【点睛】本题考查根据奇函数性质求函数值,考查基本分析求解能力,属基础题.
2.(·陕西·高考真题)下了函数中,满足“f (x+ y)=f (x)f (y)”的单调递增函数是( )
A.f (x)=x3 B.f (x)=3x
2 (1) x
C. f (x)=x3 D.f (x)=
2
【答案】B
【分析】根据抽象函数定义一一代入分析即可.
【详解】A选项:由f (x+ y)=(x+ y) 3,f (x)f (y)=x3 ⋅y3=(xy) 3,得f (x+ y)≠f (x)f (y),所以A错误;
B选项:由f (x+ y)=3x+y,f (x)f (y)=3x ⋅3y=3x+y,得f (x+ y)=f (x)f (y);
又函数f (x)=3x是定义在R上增函数,所以B正确;
2 2 2 2
C选项:由 f (x+ y)=(x+ y)3,f (x)f (y) =x3⋅y3 =(xy)3,得f (x+ y)≠f (x)f (y),所以C错误;
(1) x
D选项:函数f (x)= 是定义在R上减函数,所以D错误;
2
故选:B.
3.(·湖北·高考真题)设x∈R,[x]表示不超过x 的最大整数.若存在实数t,使得[t]=1,[t2 ]=2,
…,[tn ]=n同时成立,则正整数n的最大值是
A.3 B.4 C.5 D.6【答案】B
【详解】因为[x]表示不超过x 的最大整数.由[t]=1得1≤t<2,
由[t2]=2得2≤t2<3,
由[t4]=3得4≤t4<5,所以2≤t2<√5,
由[t3]=3得3≤t2<4,
所以6≤t5<4√5,
由[t5]=5得5≤t5<6,与6≤t5<4√5矛盾,
故正整数n的最大值是4.
考点:函数的值域,不等式的性质.
4.(2023·天津·高考真题)设a=1.010.5,b=1.010.6,c=0.60.5,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.c<b<a D.c<a<b
【答案】D
【分析】根据对应幂、指数函数的单调性判断大小关系即可.
【详解】由y=1.01x在R上递增,则a=1.010.5<b=1.010.6,
由y=x0.5在[0,+∞)上递增,则a=1.010.5>c=0.60.5.
所以b>a>c.
故选:D
5.(·广东·高考真题)若函数y=¿,当x=x 时函数值y>1,则x 的取值范围是( )
0 0
A.(−1,1); B.(−1,+∞);
C.(−∞,−2)∪(0,+∞); D.(−∞,−1)∪(1,+∞).
【答案】D
【分析】分x ≤0与x >0去解不等式,求出x 的取值范围.
0 0 0
1
【详解】当x
0
≤0时,2−x 0−1>1,解得:x
0
<−1,与x
0
≤0取交集,结果为x
0
<−1;当x
0
>0时, x2>1 ,
0
解得:x >1,综上:x 的取值范围是(−∞,−1)∪(1,+∞).
0 0
故选:D