文档内容
2.6 幂函数
思维导图
知识点总结
知识点一 幂函数的概念
一般地,函数 叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
知识点二 五个幂函数的图象与性质
1.在同一平面直角坐标系内函数(1)y=x;(2)y= ;(3)y=x2;(4)y=x-1;(5)y=x3的图象
如图.
2.五个幂函数的性质y=x y=x2 y=x3 y=x-1
定义域 R R R [0,+∞)
值域 R R
奇偶性 奇
在[0,+∞) 在(0,+∞)上
单调性 增 , ,
在(-∞,0] 上 在(-∞,0)上
知识点三 一般幂函数的图象特征
1.所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点 .
2.当α>0时,幂函数的图象通过 ,并且在区间[0,+∞)上是增函数.特别地,当α>1
时,幂函数的图象 ;当0<α<1时,幂函数的图象 .
3.当 时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.
4.幂指数互为倒数的幂函数在第一象限内的图象关于直线y=x对称.
5.在第一象限,作直线x=a(a>1),它同各幂函数图象相交,按交点从下到上的顺序,幂
指数按从小到大的顺序排列.
典型例题分析
考向一 幂函数的概念
例1 (1)下列函数:
①y=x3;②y=x;③y=4x2;④y=x5+1;⑤y=(x-1)2;⑥y=x;⑦y=ax(a>1).其中幂
函数的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)已知 是幂函数,求m,n的值.反思感悟 判断函数为幂函数的方法
(1)自变量x前的系数为1.
(2)底数为自变量x.
(3)指数为常数.
考向二 幂函数的图象及应用
例2 (1)已知幂函数f(x)=xα的图象过点P,试画出f(x)的图象并指出该函数的定义域与单
调区间.
反思感悟 (1)幂函数图象的画法
①确定幂函数在第一象限内的图象:先根据α的取值,确定幂函数y=xα在第一象限内的图
象.
②确定幂函数在其他象限内的图象:根据幂函数的定义域及奇偶性确定幂函数 f(x)在其他
象限内的图象.
(2)解决与幂函数有关的综合性问题的方法
首先要考虑幂函数的概念,对于幂函数y=xα(α∈R),由于α的取值不同,所以相应幂函数
的单调性和奇偶性也不同.同时,注意分类讨论思想的应用.
考向三 比较幂值的大小
例3 比较下列各组数的大小.
(1)0.5与0.5;
(2)-1与-1;
(3) 与 .反思感悟 此类题在构建函数模型时要注意幂函数的特点:指数不变.比较大小的问题主
要是利用函数的单调性,特别是要善于应用“搭桥”法进行分组,常数0和1是常用的中
间量.
考向四 幂函数性质的应用
例4 已知幂函数y=x3m-9 (m∈N*)的图象关于y轴对称且在(0,+∞)上单调递减,求满足
的a的取值范围.
通过具体事例抽象出幂函数的概念和性质,并应用单调性求解,所以,本典例体现了数学
中数学抽象与直观想象的核心素养.
基础题型训练
一、单选题
1.已知函数 是幂函数,则函数 ( ,且
)的图象所过定点 的坐标是( )
A. B. C. D.2.函数 的单调减区间是( )
A. B. C. D. 和
3.已知幂函数y= (m∈Z)的图象与x轴和y轴没有交点,且关于y轴对称,则m等
于( )
A.1 B.0,2 C.-1,1,3 D.0,1,2
4.已知函数 是定义在 上的奇函数,当 时, ,
若 , ,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.下列比较大小中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.“ ”是“函数 在 上单调递增”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
二、多选题
7.关于幂函数 是常数),结论正确的是( )
A.幂函数的图象都经过原点
B.幂函数图象都经过点C.幂函数图象有可能关于 轴对称
D.幂函数图象不可能经过第四象限
8.已知函数 的图象经过点 ,则( )
A. 的图象经过点(2,4) B. 的图象关于原点对称
C. 在 上单调递减 D. 在 内的值域为
三、填空题
9.已知幂函数 在 上单调递增,则m=______.
10.已知 是奇函数,且当 时, .若 ,则 __________.
11.若函数 为奇函数,则 的取值范围为__________.
12.已知幂函数 为偶函数,且在区间 上是单调增函数,则
的值为_________.
四、解答题
13.在同一坐标系内画出下列函数的图象,并加以比较:
(1) , ;
(2) , .
14.已知函数 为幂函数,且为奇函数.
(1)求 的值;(2)求函数 在 的值域.
15.已知幂函数 (m为正整数)的图像关于y轴对称,且在 上是严格
减函数,求满足 的实数a的取值范围.
16.已知函数 为奇函数,其中
求 的值;
求使不等式 成立的 的取值范围.
提升题型训练
一、单选题
1.幂函数f(x)的图象过点 ,则f(x)的一个单调递减区间是( )
A.(0,+∞) B.[0,+∞) C.(﹣∞,0] D.(﹣∞,0)
2.数学学习的最终目标:让学习者会用数学眼光观察世界,会用数学思维思考世界,会用
数学语言表达世界.“双11”就要到了,电商的优惠活动很多,某同学借助于已学数学知识对
“双11”相关优惠活动进行研究.已知2019年“双11”期间某商品原价为 元,商家准备在
节前连续2次对该商品进行提价且每次提价 ,然后在“双11”活动期间连续2次对该商
品进行降价且每次降价 .该同学得到结论:最后该商品的价格与原来价格 元相比.
A.相等 B.略有提高 C.略有降低 D.无法确定3.已知 是幂函数,且 、 , 都有 ,
则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
4.已知幂函数 为偶函数,则关于函数 的下列四个结论中
正确的是( )
A. 的图象关于原点对称 B. 的值域为
C. 在 上单调递减 D.
5.定义在R上的偶函数 在[0,+∞)上是增函数,则方程 = 的所有实
数根的和为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.下列命题中,正确的有( )个
①对应: 是映射,也是函数;
②若函数 的定义域是(1,2),则函数 的定义域为 ;
③幂函数 与 图像有且只有两个交点;
④当 时,方程 恒有两个实根.
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题7.已知函数f(x)=xa的图象经过点( ,2),则( )
A.f(x)的图象经过点(2,4) B.f(x)的图象关于原点对称
C.f(x)在(0,+∞)上单调递增 D.f(x)在(0,+∞)内的值域为
(0,+∞)
8.设函数 ,则( )
A.存在实数 ,使 的定义域为R
B.函数 一定有最小值
C.对任意的负实数 , 的值域为
D.若函数 在区间 上递增,则
三、填空题
9.已知幂函数f(x)=xa的图象过点(4,2),则a=_______
10.实数 满足 ,则实数 的取值集合为__________.
11.已知幂函数 的图像关于直线 对称,且在 上单调递
减,则关于 的不等式 的解集为______.
12.设函数 ,则使 成立的 的取值范围是___________.
四、解答题
13.已知幂函数的图像经过点 ,求这个幂函数的解析式.
14.已知幂函数 图像不经过第三象限;
(1)求 的值;
(2)求函数 的值域.15.已知函数 .
(1)若 是实数集 上的奇函数,求 的值;
(2)用定义证明 在实数集 上的单调递增;
(3)若 的值域为 ,且[ ,求 的取值范围.
16.已知幂函数 满足 .
(1)求函数 的解析式;
(2)若函数 ,是否存在实数 使得 的最小值为0?若存在,
求出 的值;若不存在,说明理由;
(3)若函数 ,是否存在实数 ,使函数 在 上的值域为
?若存在,求出实数 的取值范围;若不存在,说明理由.