文档文本内容
【第9 讲:幂函数的图像与性质】
一.求幂函数的解析式(共4 小题)
二.由幂函数的解析式求解参数(共3 小题)
三.求幂函数的定义域(共2 小题)
四.幂函数型复合函数的定义域(共2 小题)
五.求幂函数的值域(共1 小题)
六.幂函数型复合函数的值域(共4 小题)
七.幂函数图象特征与幂指数的关系(共3 小题)
八.求幂函数及幂函数型复合函数的单调性(共3 小题)
九.由幂函数的单调性求解参数(共4 小题)
十.求幂函数及幂函数型复合函数的最值(共2 小题)
十一.求解幂函数的奇偶性(共3 小题)
十二.幂函数的奇偶性与函数图象的对称性(共5 小题)
【知识点清单】
1.由幂函数的解析式求解参数
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x 是自变量,a 是常数.对于幂函数,我们只研究a
=1,2,3,1
2,﹣1 时的图像与性质.
【解题方法点拨】
﹣分析幂函数的解析式,代入已知条件,求解参数值.
﹣验证求解结果的正确性,结合实际问题分析幂函数及其应用.
2【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x 是自变量,a 是常数.对于幂函数,我们只研究a
=1,2,3,1
2,﹣1 时的图像与性质.
幂函数的定义域是指自变量x 取值的范围,对于幂函数y=xa,定义域与指数a 的取值有关.
【解题方法点拨】
﹣当a 为正整数时,定义域为全体实数,即x∈(﹣∞,+∞).
﹣当a 为负整数时,定义域为x≠0 的全体实数,即x∈(﹣∞,0)∪(0,+∞).
﹣当a 为分数时,若分母为偶数,则定义域为x≥0;若分母为奇数,则定义域为x∈(﹣∞,+∞).
题型梳理
总览
3.求幂函数的值域
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x 是自变量,a 是常数.对于幂函数,我们只研究a
=1,2,3,1
2,﹣1 时的图像与性质.
幂函数的值域是指函数输出值的范围,幂函数的值域与指数a 有关.
【解题方法点拨】
﹣当n 为正整数时,值域为全体实数y∈(﹣∞,+∞).
﹣当n 为负整数时,值域为正实数y∈(0,+∞).
﹣当n 为正分数时,若分母为偶数,值域为非负实数y∈[0,+∞);若分母为奇数,值域为全体实数.
4.幂函数型复合函数的值域
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x 是自变量,a 是常数.对于幂函数,我们只研究a
=1,2,3,1
2,﹣1 时的图像与性质.
幂函数的值域是指函数输出值的范围,幂函数的值域与指数a 有关.
幂函数型复合函数的值域是指函数输出值的范围,涉及复合函数的内外层函数.
【解题方法点拨】
﹣当n 为正整数时,值域为全体实数y∈(﹣∞,+∞).
﹣当n 为负整数时,值域为正实数y∈(0,+∞).
﹣当n 为正分数时,若分母为偶数,值域为非负实数y∈[0,+∞);若分母为奇数,值域为全体实数.
﹣确定内层函数的值域.
﹣将内层函数的值域代入外层幂函数,分析外层函数的值域.
﹣结合内外层函数的值域,确定复合函数的值域.
5.幂函数的图象
【知识点的认识】
6.幂函数图象特征与幂指数的关系
【知识点的认识】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x 是自变量,a 是常数.对于幂函数,我们只研究a
=1,2,3,1
2,﹣1 时的图像与性质.
幂函数的图象特征与其幂指数a 密切相关,不同幂指数的幂函数图象有不同的形态.
【解题方法点拨】
﹣当a 为正整数时,图象在第一、三象限呈对称分布.
﹣当a 为负整数时,图象在第二、四象限呈对称分布,且x 越大,y 越小.
﹣当a 为正分数时,图象在第一象限,开口向右上方.
﹣当a 为负分数时,图象在第一、二象限,开口向左下方.
7.求幂函数及幂函数型复合函数的单调性
【知识点的认识】
幂函数及其复合函数的单调性反映了函数在某一区间内的增减情况,是分析函数性质的重要内容.
五个常用幂函数的图象和性质
(1)y=x; (2)y=x2; (3)y=x3; (4)y= x
1
2; (5)y=x﹣1
y=x
y=x2
y=x3
y= x
1
2
y=x﹣1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
增
x∈[0,+∞)
时,增
x∈(﹣∞,0]
时,减
增
增
x∈(0,+∞)
时,减
x∈(﹣∞,
0)时,减
公共点
(1,1)
(0,0)
(1,1)(0,
0)
(1,1)(0,
0)
(1,1)
(0,0)
(1,1)
﹣【解题方法点拨】
﹣分析幂函数的解析式,确定其单调性:当a>0 时,幂函数单调递增;当a<0 时,幂函数单调递减.
﹣对于复合函数,分析内层函数的单调性,再结合外层幂函数的单调性,确定复合函数的整体单调性.
﹣验证单调性的准确性.
【命题方向】
题目通常涉及分析幂函数及其复合函数的单调性,结合解析式和实际问题确定函数的单调区间及性质.
7.由幂函数的单调性求解参数
【知识点的认识】
通过已知幂函数的单调性,反向求解函数的参数值,要求学生理解单调性与参数的关系.
五个常用幂函数的图象和性质
(1)y=x; (2)y=x2; (3)y=x3; (4)y= x
1
2; (5)y=x﹣1
y=x
y=x2
y=x3
y= x
1
2
y=x﹣1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
增
x∈[0,+∞)
时,增
增
增
x∈(0,+∞)
时,减
x∈(﹣∞,0]
时,减
x∈(﹣∞,
0)时,减
公共点
(1,1)
(0,0)
(1,1)(0,
0)
(1,1)(0,
0)
(1,1)
(0,0)
(1,1)
﹣【解题方法点拨】
﹣分析已知单调性条件,设定幂函数的形式.
﹣利用单调性条件,求解幂函数的参数.
﹣验证求解结果的正确性.
【命题方向】
题目通常包括通过单调性反求幂函数的参数,结合解析式和实际问题分析单调性及其应用.
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/8/6 16:09:37;用户:张旺清(小初高数);邮箱:lwjxqz15@xyh.com;学号:21557663
一.求幂函数的解析式(共4 小题)
1.“m=﹣3 或m=2”是“幂函数f ( x)=(m
2+m−5)x
m
2+m为偶函数”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
【考点】求幂函数的解析式;充分不必要条件的判断.
版权所有
【分析】运用幂函数定义及充要条件的定义判断.
【解答】解:由f ( x)=(m
2+m−5)x
m
2+m为幂函数,可得m2+m﹣5=1,解得m=﹣3 或m=2,
且m=2 时,m2+m=6,f(x)=x6为偶函数;当m=﹣3 时,m2+m=6,f(x)=x6也为偶函数,
故“m=﹣3 或m=2”是“幂函数f ( x)=(m
2+m−5)x
m
2+m为偶函数”的充要条件.
故选:C.
【点评】本题考查了偶函数的定义,幂函数的定义,充要条件的定义,是基础题.
2 .已知幂函数y = x
m
2−3(m∈N
∗)的图象关于y 轴对称,且在(0 ,+∞)上单调递减,则满足
(a+3)
m
5 <(1−a)
m
5 的a 的取值范围为( )
A.(0,+∞)
B.(1,+∞)
C.(﹣1,+∞)
D.(﹣∞,﹣1)
【考点】求幂函数的解析式;由幂函数的单调性求解参数.
版权所有
【分析】根据幂函数的性质求出m 的值,再根据幂函数的单调性求解不等式.
【解答】解:幂函数y= x
m
2−3在(0,+∞)上单调递减,则m2﹣3<0,解得−❑√3<m<❑√3,
知识讲解与常考题型
题型分类
因为m∈N*,所以m=1,
此时幂函数为y=x﹣2,其图象关于y 轴对称,满足条件,所以m=1,
将m=1 代入不等式(a+3)
m
5 <(1−a)
m
5 ,得(a+3)
1
5 <(1−a)
1
5,
因为幂函数y = x
1
5在R 上单调递增,所以a+3<1﹣a,
解不等式a+3<1﹣a,得a<﹣1,
满足不等式的a 的取值范围是(﹣∞,﹣1).
故选:D.
【点评】本题考查了幂函数的图象与性质应用问题,是基础题.
3.已知幂函数f(x)=(m2﹣2m﹣2)xm+1的定义域为R,则m 的值为( )
A.﹣1
B.3
C.﹣1 或3
D.2
【考点】求幂函数的解析式.
版权所有
【分析】根据幂函数的定义进行求解即可.
【解答】解:因为函数f(x)为幂函数,且定义域为R,所以m2﹣2m﹣2=1,且m+1>0,
得m=3 或m=﹣1(舍去).
故选:B.
【点评】本题主要考查求幂函数的解析式,属于基础题.
4.已知幂函数f(x)=(m2﹣3m+3)xm是R 上的偶函数,且函数g(x)=f(x)﹣2ax 在区间[1,3]上单
调递减,则实数a 的取值范围是( )
A.[3,+∞)
B.(﹣∞,1]
C.(﹣∞,1)
D.(﹣∞,1]∪[3,+∞)
【考点】求幂函数的解析式;由幂函数的单调性求解参数.
版权所有
【分析】根据幂函数的性质得到m=2,则g(x)=x2﹣2ax,其对称轴方程为x=a,根据单调性得到不
等式,求出答案.
【解答】解:因为f(x)=(m2﹣3m+3)xm是幂函数且为R 上的偶函数,
所以m2﹣3m+3=1,解得m=1 或m=2,
当m=1 时,f(x)=x,该函数是奇函数,不合题意;
当m=2 时,f(x)=x2,该函数是定义域为R 的偶函数,符合题意,所以f(x)=x2,
则g(x)=x2﹣2ax,其对称轴方程为x=a,
因为g(x)在区间[1,3]上单调递减,则由二次函数的性质,a≥3.
故选:A.
【点评】本题主要考查由函数的单调性求参数取值范围,属于中档题.
二.由幂函数的解析式求解参数(共3 小题)
5.已知函数f(x)=(m2﹣2m﹣2)•xm﹣2是幂函数,且在(0,+∞)上递增,则实数m=( )
A.﹣1
B.﹣1 或3
C.3
D.2
【考点】由幂函数的解析式求解参数.
版权所有
【分析】根据幂函数的定义和性质,列出相应的方程,即可求得答案.
【解答】解:由题意知:m2﹣2m﹣2=1,即(m+1)(m﹣3)=0,解得m=﹣1 或m=3,
∴当m=﹣1 时,m﹣2=﹣3,则f(x)=x﹣3在(0,+∞)上单调递减,不合题意;
当m=3 时,m﹣2=1,则f(x)=x 在(0,+∞)上单调递增,符合题意,
∴m=3,
故选:C.
【点评】本题主要考查幂函数的定义和性质,属于基础题.
6.已知幂函数f(x)=(﹣2m2+m+2)xm+1为偶函数,则实数m 的值为( )
A.1
2
B.−1
2
C.1
D.−1
2或1
【考点】由幂函数的解析式求解参数;奇函数偶函数的性质.
版权所有
【分析】由幂函数的定义,再结合偶函数求解即可.
【解答】解:根据幂函数的定义知,﹣2m2+m+2=1,整理得2m2﹣m﹣1=0,解得m=1 或m=−1
2,
m=1 时,f(x)=x2是偶函数,满足题意,
m=−1
2时,f ( x)= x
1
2,定义域为[0,+∞),没有奇偶性,不合题意,
所以m=1.
故选:C.
【点评】本题考查了幂函数的定义与应用问题,是基础题.
7.已知幂函数f(x)=(a2﹣2a﹣2)xa在区间(0,+∞)上单调递减,则函数g(x)=bx+a﹣1(b>0 且
b≠1)的图像过定点 (
1 ,
0 )
.
【考点】由幂函数的解析式求解参数;指数函数图象特征与底数的关系.
版权所有
【分析】由幂函数的定义和性质求解a 的值,代入g(x)解析式,再结合指数函数的性质求解.
【解答】解:幂函数f(x)=(a2﹣2a﹣2)xa在区间(0,+∞)上单调递减,
则a2﹣2a﹣2=1 且a<0,
解得a=﹣1,
所以g(x)=bx﹣1﹣1(b>1),
令x﹣1=0 得x=1,此时g(1)=0,
故g(x)=bx+a﹣1(b>1)的图像过定点(1,0).
故答案为:(1,0).
【点评】本题主要考查了幂函数和指数函数的性质,属于基础题.
三.求幂函数的定义域(共2 小题)
8.请写出一个幂函数f(x)满足以下条件:①定义域为[0,+∞);②f(x)为增函数.则f(x)=
x
1
2(答案不唯一) .
【考点】求幂函数的定义域.
版权所有
【分析】根据幂函数的性质分析可得答案.
【解答】解:根据幂函数的性质,f(x)= x
1
2,
故答案为:f(x)= x
1
2(答案不唯一).
【点评】本题考查幂函数的基本性质,属于基础题.
9.若幂函数f(x)=xa的图像经过点(3,❑√3),则函数y=f(x)的定义域为
[0
,
+ ∞)
.
【考点】求幂函数的定义域.
版权所有
【分析】把点的坐标代入幂函数f(x)的解析式,求出a 的值,进而求出函数f(x)的定义域.
【解答】解:∵幂函数f(x)=xa的图像经过点(3,❑√3),
∴3a= ❑√3,
解得a= 1
2,
∴f(x)= x
1
2 = ❑√x,
∴函数y=f(x)的定义域为[0,+∞).
故答案为:[0,+∞).
【点评】本题主要考查了幂函数的定义和性质,属于基础题.
四.幂函数型复合函数的定义域(共2 小题)
10.已知幂函数y=f(x)的图象过点(3,❑√3),则函数y=f(x)+f(2﹣x)的定义域为( )
A.(﹣2,2)
B.(0,2)
C.(0,2]
D.[0,2]
【考点】幂函数型复合函数的定义域.
版权所有
【分析】由题意,利用幂函数的定义和性质,求出f(x)的解析式,从而求出f(x)的定义域,进而求
出函数y=f(x)+f(2﹣x)的定义域.
【解答】解:∵幂函数y=f(x)的图象过点(3,❑√3),设f(x)=xα,
∴3α= ❑√3,∴α= 1
2,f(x)= x
1
2 = ❑√x,故该函数的定义域为[0,+∞).
则对于函数y=f(x)+f(2﹣x),应有{
x ≥0
2−x ≥0),求得0≤x≤2,
可得函数y=f(x)+f(2﹣x)的定义域为[0,2].
故选:D.
【点评】本题主要考查幂函数的定义和性质,函数的定义域的求法,属于基础题.
11.已知幂函数f(x)的图象过点(8,
❑√2
4 ),则f(x﹣2x2)的定义域为( )
A.(0,2)
B.(0,1
2 )
C.(0,2]
D.[0,1
2 ]
【考点】幂函数型复合函数的定义域.
版权所有
【分析】依据题意设出解析式,求出解析式后求解具体函数定义域即可.
【解答】解:∵f(x)是幂函数,
∴设f(x)=xm,将(8,
❑√2
4 )代入解析式,
得8
m=
❑√2
4 ,解得m=−1
2,故f ( x)= x
−1
2 = 1
❑√x
,则f ( x−2 x
2)=
1
❑√x−2 x
2,
故x﹣2x2>0,解得x∈(0,1
2 ).
故选:B.
【点评】本题主要考查幂函数的概念,属于基础题.
五.求幂函数的值域(共1 小题)
12.写出一个同时具有下列三个性质的一个幂函数:
y =
x ﹣ 2 (答案不唯一)
.
(1)偶函数;
(2)值域是{y|y>0};
(3)在(﹣∞,0)上是增函数.
【考点】求幂函数的值域.
版权所有
【分析】根据幂函数的奇偶性以及单调性,即可直接写出.
【解答】解:函数y=f(x)=x﹣2的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),
显然f (−x)=(−x)
−2=
1
(−x)
2 = x
−2= f ( x),即函数f(x)是偶函数,
由于x
−2= 1
x
2 >0,因此函数f(x)的值域是{y|y>0};
函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,在(﹣∞,0)上单调递增,
所以y=x﹣2是同时具有给定三个性质的一个幂函数.
故答案为:y=x﹣2(答案不唯一).
【点评】本题考查幂函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
六.幂函数型复合函数的值域(共4 小题)
13.已知函数f ( x)={
−1
x +2,x<c
x
2−2 x +3,c≤x ≤3)
,若f(x)的值域为[2,6],则实数c 的取值范围是( )
A.[−1,−1
4 ]
B.[−1
4 ,0)
C.[﹣1,0)
D.[−1,−1
2 ]
【考点】幂函数型复合函数的值域.
版权所有
【分析】结合幂函数及二次函数的性质,作出图象,结合图象即可得答案.
【解答】解:因为当x<c 时,y=−1
x +2,在定义域内单调递增,
且有2≤−1
x +2≤6,解得x≤−1
4 ,即c≤−1
4 ;
又因为当c≤x≤3 时,f(x)=x2﹣2x+3,
当x=3 时,y=6;
当x=1 时,y=2;
当x=﹣1 时,y=6;
又因为函数的值域为[2,6],
又因为当x<0 时,−1
x +2>2,
所以﹣1≤c≤−1
4 .
故选:A.
【点评】本题考查了幂函数、二次函数的性质,考查了数形结合思想,属于中档题.
14.若幂函数f(x)=xα的图象过点(2,8),则g( x)=α −x + ❑√x−1的值域为( )
A.(−∞,9
4 ]
B.[2,+∞)
C.[ 9
4 ,+ ∞)
D.(﹣∞,2]
【考点】幂函数型复合函数的值域.
版权所有
【分析】先求出α=3,再结合换元法,以及二次函数的性质,即可求解.
【解答】解:幂函数f(x)=xα的图象过点(2,8),
则2α=8,解得α=3,
g( x)=α −x + ❑√x−1=3﹣x+ ❑√x−1,
令❑√x−1=t,即t≥0,
故y=3﹣(t2+1)+t=﹣t2+t+2=−(t −1
2 )
2+ 9
4 ,
当t= 1
2时,y 取得最大值9
4 .
故选:A.
【点评】本题主要考查幂函数的应用,属于基础题.
(多选)15.下列函数中,值域为[1,+∞)的是( )
A.f ( x)=
❑√x
2+1
B.f ( x)= 2 x +1
x +1
C.f ( x)= x +1−❑√2 x−1
D.f(x)=x3+1
【考点】幂函数型复合函数的值域.
版权所有
【分析】结合二次函数,幂函数,反比例函数的性质先求出各选项中函数的值域,然后检验各选项即可
判断.
【解答】解:A:f(x)=
❑√x
2+1≥1,符合题意;
B:f(x)= 2 x +1
x +1 =2−
1
x +1 ≠2,不符合题意;
C:令t= ❑√2 x−1,则x= 1+t
2
2
且t≥0,
所以y=1+ 1+t
2
2
−t= 1
2 (t
2−2t +3)= 1
2(t﹣1)2+1≥1,符合题意;
根据幂函数性质可得f(x)=1+x3的值域为R,不符合题意.
故选:AC.
【点评】本题主要考查了函数值域的求解,熟练掌握函数值域的求解方法是解决问题的关键.
16.已知函数f(x)=(m2﹣2m﹣2)xm﹣1(m∈R)为幂函数,且f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(1)求m 的值,并写出f(x)的解析式;
(2)令g( x)= ❑√f ( x)−❑√2 x +1,x∈[−1
2 ,1],求g(x)的值域.
【考点】幂函数型复合函数的值域.
版权所有
【分析】(1)由幂函数的定义可得m2﹣2m﹣2=1,再结合f(x)的单调性,可求出m 的值,进而得到
f(x)的解析式.
(2)分x∈[−1
2,0]和x∈[0,1]两段,利用换元法,结合二次函数的性质,求出f(x)的值域即可.
【解答】解:(1)由题意可知m2﹣2m﹣2=1,解得m=﹣1 或3,
又∵f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴m﹣1>0,即m>1,
∴m=3,f(x)=x2.
(2)g(x)=
❑√x
2−❑√2 x +1=|x|−❑√2 x +1,x∈[−1
2,1],
①当x∈[−1
2,0]时,g(x)=﹣x−❑√2 x +1在[−1
2,0]上单调递减,
∴g(0)≤g(x)≤g(−1
2),
即﹣1≤g(x)≤1
2,
②当x∈[0,1]时,g(x)=x−❑√2 x +1,
设u= ❑√2 x +1,u∈[1,❑√3],则x= u
2−1
2
,
∴y=x−❑√2 x +1= u
2−1
2
−u= 1
2 u
2−u−1
2 = 1
2 (u−1)
2−1∈[﹣1,1−❑√3],
此时g(x)∈[﹣1,1−❑√3],
综上所求,g(x)的值域为[﹣1,1
2].
【点评】本题主要考查了幂函数的定义和性质,考查了求函数的值域,属于中档题.
七.幂函数图象特征与幂指数的关系(共3 小题)
17.下列关于幂函数y=xα的描述中,正确的是( )
A.幂函数的图象都经过点(0,0)和(1,1)
B.幂函数的图象不经过第三象限
C.当指数α 取1,3,1
2时,幂函数y=xα是其定义域上的严格增函数
D.若幂函数的图像过点( 1
4 ,8),则它的图像也经过点(9,1
18 )
【考点】幂函数图象特征与幂指数的关系;幂函数的图象.
版权所有
【分析】利用幂函数的性质判断每个选项即可.
【解答】解:对于A,y= 1
x 不过原点,故A 错误;
对于B,y=x 过第三象限,故B 错误;
当α=3,幂函数为y=x3,在定义域单调递增,
当α=1,幂函数为y=x,在定义域单调递增,
当α = 1
2,幂函数为y = x
1
2,在定义域单调递增,故C 正确;
若幂函数的图像过点( 1
4 ,8),则8=( 1
4 )
α
⇒α =−3
2,
所以幂函数为y = x
−3
2,当x=9 时,此时y = 1
27 ,故D 错误.
故选:C.
【点评】本题主要考查幂函数的性质,属于基础题.
18.图中C1、C2、C3分别为幂函数y = x
α1,y = x
α2,y = x
α3在第一象限内的图像,则α1,α2,α3依次可以
是( )
A.3,1
2,﹣1
B.3,﹣1,1
2
C.1
2,3,﹣1
D.1
2,﹣1,3
【考点】幂函数图象特征与幂指数的关系.
版权所有
【分析】利用幂函数的图象与性质求解.
【解答】解:C1、C2、C3分别为幂函数y = x
α1,y = x
α2,y = x
α3在第一象限内的图像,如图,
数形结合得:
α3<0,0<α2<1<α1,
∴α1,α2,α3依次可以是3,1
2,﹣1.
故选:A.
【点评】本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
19.如图,①②③④对应四个幂函数的图像,则①对应的幂函数可以是( )
A.y = x
−1
2
B.y = x
2
3
C.y = x
3
4
D.y = x
3
2
【考点】幂函数图象特征与幂指数的关系.
版权所有
【分析】结合图象及幂函数的性质判断即可.
【解答】解:如图,①②③④对应四个幂函数的图像,
由图可知,①对应的幂函数,
函数的定义域为[0,+∞),在第一象限内单调递增,
且图象呈现上凸趋势,则指数α 的值满足0<α<1,故排除选项AD;
∵y = x
2
3 =
3√x
2的定义域为R,∴y = x
2
3不符合题意,故排除选项B;
y = x
3
4 =
4√x
3的定义域为[0,+∞),y = x
3
4符合题意,故C 正确.
故选:C.
【点评】本题考查幂函数的图象和性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
八.求幂函数及幂函数型复合函数的单调性(共3 小题)
20.已知幂函数f(x)的图象经过点(2,1
4 ),则f(x)( )
A.为偶函数且在区间(0,+∞)上单调递增
B.为偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减
C.为奇函数且在区间(0,+∞)上单调递增
D.为奇函数且在区间(0,+∞)上单调递减
【考点】求幂函数及幂函数型复合函数的单调性.
版权所有
【分析】根据已知条件,结合幂函数的定义和性质,即可求解.
【解答】解:设幂函数为f(x)=xα,
幂函数f(x)的图象经过点(2,1
4 ),
则2
α = 1
4 ,解得α=﹣2,
故f(x)=x﹣2,
所以f(x)为偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减.
故选:B.
【点评】本题主要考查幂函数的定义与性质,属于基础题.
(多选)21.下列大小关系正确的是( )
A.( 2
3 )
3
2 <( 2
3 )
4
3
B.( 3
5 )
1
2 <( 1
2 )
3
5
C.( 2
5 )
1
5 <( 2
3 )
2
5
D.( 3
2 )
−1
2 >( 5
4 )
−1
2
【考点】求幂函数及幂函数型复合函数的单调性;求指数函数及指数型复合函数的单调性.
版权所有
【分析】根据指数函数和幂函数的单调性,判断选项中的命题是否正确即可.
【解答】解:对于A,因为y=( 2
3 )
x
是定义域R 上的减函数,且3
2 >4
3 ,所以( 2
3 )
3
2 <( 2
3 )
4
3,选项A 正
确;
对于B,根据幂函数y= x
1
2是定义域[0,+∞)上的单调增函数,得( 3
5 )
1
2 >( 1
2 )
1
2,
根据指数函数y=( 1
2 )
x
是定义域R 上的减函数,得( 1
2 )
1
2 >( 1
2 )
3
5,
所以( 3
5 )
1
2 >( 1
2 )
3
5,选项B 错误;
对于C,因为( 2
3 )
2
5 =( 4
9 )
1
5,且2
5 <4
9 ,所以( 2
5 )
1
5 <( 4
9 )
1
5 =( 2
3 )
2
5,选项C 正确;
对于D,因为幂函数y= x
−1
2在(0,+∞)单调递减,且3
2 >5
4 ,所以( 3
2 )
−1
2 <( 5
4 )
−1
2,选项D 错误.
故选:AC.
【点评】本题考查了利用函数的单调性判断大小的问题,是基础题.
22.已知幂函数f(x)=(m2﹣4m+4)xm﹣2在(0,+∞)上单调递减,则不等式f(2﹣x)>1 的解集是
(
1 ,
2 )
.
【考点】求幂函数及幂函数型复合函数的单调性.
版权所有
【分析】根据幂函数的定义求得m=1 或m=3,然后利用单调性得m=﹣1,然后代入解析式,解不等
式即可.
【解答】解:因为f(x)=(m2﹣4m+4)xm﹣2是幂函数,
所以m2﹣4m+4=1,即m2﹣4m+3=0,
解得m=1 或m=3.
又因为f(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以m﹣2<0,m<2,
解得m=1,则f ( x)= 1
x .
由f (2−x)=
1
2−x >1,
即
1
2−x −1= x−1
2−x >0,
解得1<x<2,
所以不等式f(2﹣x)>1 的解集是(1,2).
故答案为:(1,2).
【点评】本题考查了幂函数的性质、分式不等式的解法,属于基础题.
九.由幂函数的单调性求解参数(共4 小题)
23.已知幂函数f(x)=(3m2﹣7m﹣5)xm﹣1在(0,+∞)上是增函数,则m=( )
A.−2
3或3
B.−2
3
C.3
D.1
【考点】由幂函数的单调性求解参数.
版权所有
【分析】根据幂函数的定义和其单调性进行求解.
【解答】解:由题意得,3m2﹣7m﹣5=1,解得m=3 或m=−2
3,又f(x)在(0,+∞)上是增函数,
所以m﹣1>0,
故m=3.
故选:C.
【点评】本题主要考查由幂函数的单调性求参数,属于中档题.
24.已知幂函数f ( x)=(2a
2+a)x
a−1
3在定义域内单调递增,则a=( )
A.﹣1
B.1
4
C.1
2
D.2
【考点】由幂函数的单调性求解参数.
版权所有
【分析】根据幂函数的定义与性质得到方程(不等式)组,解得即可.
【解答】解:因为幂函数f ( x)=(2a
2+a)x
a−1
3在定义域内单调递增,
所以2a2+a=1,且a−1
3 >0,解得a= 1
2.
故选:C.
【点评】本题主要考查了幂函数定义及性质的应用,属于基础题.
25.已知幂函数f(x)=(m2+2m﹣2)xm+2在(0,+∞)上单调递增,则m 的值为( )
A.1
B.﹣3
C.﹣4
D.1 或﹣3
【考点】由幂函数的单调性求解参数;求幂函数的解析式.
版权所有
【分析】根据幂函数定义和函数单调性列出关于m 的方程和不等式即可求解.
【解答】解:因为幂函数f(x)=(m2+2m﹣2)xm+2在(0,+∞)上单调递增,
所以{
m
2+2m−2=1
m+2>0 ),
解得m=1.
故选:A.
【点评】本题主要考查了幂函数的定义和性质,属于基础题.
26.幂函数f(x)=(m2﹣m﹣1)xm,∀x1,x2∈(0,+∞)都有
f ( x1)−f ( x2)
x1−x2
<0成立,则下列说法正确
的是( )
A.m=2
B.m=2 或m=﹣1
C.f(x)是偶函数
D.f(x)是奇函数
【考点】由幂函数的单调性求解参数;奇函数偶函数的判断.
版权所有
【分析】根据幂函数的特征以及函数的单调性得到m 的值,再根据奇偶性定义可得到结果.
【解答】解:因为f(x)=(m2﹣m﹣1)xm是幂函数,
所以m2﹣m﹣1=1,
解得m=﹣1 或m=2,
因为∀x1,x2∈(0,+∞),都有
f ( x1)−f ( x2)
x1−x2
<0成立,
所以函数f(x)在(0,+∞)是减函数,
所以m<0,
所以m=﹣1,故A 错误,B 错误;
所以f ( x)= x
−1= 1
x ,定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),
又f (−x)= 1
−x =−f ( x),
所以f(x)是奇函数,故D 正确,C 错误.
故选:D.
【点评】本题主要考查了幂函数的定义和性质,属于基础题.
十.求幂函数及幂函数型复合函数的最值(共2 小题)
27.设幂函数f(x)=(m2﹣3m﹣3)xm﹣2在(0,+∞)单调递增.
(1)求f(x)的解析式;
(2)设不等式f(x)≤4x+5 的解集为函数g(x)=2f(x)+a[f(x+1)﹣f(x)]的定义域,记g(x)
的最小值为h(a),求h(a)的解析式.
【考点】求幂函数及幂函数型复合函数的最值.
版权所有
【分析】(1)根据幂函数的定义形式和单调性,即可得到解析式;
(2)解出不等式,得到函数定义域,则题目转化为求含参二次函数在定区间上的最小值,分类比较对
称轴和区间的关系,即可求得h(a)的解析式.
【解答】解:(1)∵f(x)=(m2﹣3m﹣3)xm﹣2是幂函数且在(0,+∞)单调递增,
∴{
m
2−3m−3=1
m−2>0 ),解得m=4,∴f(x)=x2.
(2)f(x)≤4x+5 即x2﹣4x﹣5≤0,解得﹣1≤x≤5,
∴g(x)的定义域为[﹣1,5],
g(x)=2f(x)+a[f(x+1)﹣f(x)]=2x2+a[(x+1)2﹣x2]=2x2+2ax+a,
对称轴为x=−a
2,
当−a
2 ≤−1,即a≥2 时,g(x)min=g(﹣1)=2﹣2a+a=2﹣a;
当−1<−a
2 <5,即﹣10<a<2 时,g( x)min= g(−a
2 )=2×(−a
2 )
2+2a×(−a
2 )+a=−a
2
2 +a;
当−a
2 ≥5,即a≤﹣10 时,g( x)min= g(5)=2×5
2+2a×5+a=11a+50.
所以,ℎ(a)={
11a+50,a≤−10
−a
2
2 +a,−10<a<2
2−a,a≥2
)
.
【点评】本题考查幂函数的图象和性质,以及二次函数在闭区间上的最值求法,考查分类讨论思想、方
程思想和运算能力,属于中档题.
28.已知幂函数f(x)=(m2﹣5m+7)xm﹣1,且f(x)=f(﹣x).
(1)求函数f(x)的解析式:
(2)若g(x)=
f ( x)
f ( x)+1,a,b 均为正数且g(a)+g(b)=1,求f(a)+f(b)的最小值.
【考点】求幂函数及幂函数型复合函数的最值.
版权所有
【分析】(1)根据幂函数的定义和偶函数的性质得出m 满足的关系,解之即可;
(2)由条件得到a 与b 的关系,再根据基本不等式得到目标式的最值.
【解答】解:(1)由于f(x)=(m2﹣5m+7)xm﹣1是幂函数,且f(x)=f(﹣x),则m2﹣5m+7=1
且m﹣1 为偶数,即m2﹣5m+6=0 且m 为奇数,故m=3,于是f(x)的解析式为:f(x)=x2:
(2 )g (x )=
f ( x)
f ( x)+1 =
x
2
x
2+1
=1−
1
x
2+1
,由于g (a )+g (b )=1 ,即
1
a
2+1
+
1
b
2+1
=1,即
a
2+b
2+2=(a
2+1)(b
2+1)≤( a
2+b
2+2
2
)
2,故a2+b2+2≥4,故f(a)+f(b)=a2+b2≥2,当且仅当a=
b=1 取等号,故f(a)+f(b)的最小值为2.
【点评】本题考查幂函数的基本概念与性质,以及基本不等式求最值,属于中档题.
十一.求解幂函数的奇偶性(共3 小题)
(多选)29.已知函数f ( x)=(m−1)x
m
2−m为幂函数,则( )
A.函数f(x)为奇函数
B.函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增
C.函数f(x)为偶函数
D.函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减
【考点】求解幂函数的奇偶性.
版权所有
【分析】由已知结合幂函数定义先求出m,然后结合幂函数性质检验各选项即可判断.
【解答】解:因为f ( x)=(m−1)x
m
2−m为幂函数,
所以m﹣1=1,即m=2,
此时f(x)=x2为偶函数,在区间(0,+∞)上单调递增,A 错误,B 正确,C 正确,D 错误.
故选:BC.
【点评】本题主要考查了幂函数定义及性质的应用,属于基础题.
30.若幂函数f ( x)=(n
2+n−1)x
n
2−2n(n∈Z )是奇函数,则n=
1
.
【考点】求解幂函数的奇偶性.
版权所有
【分析】根据函数为幂函数,则n2+n﹣1=1,解出n,代入函数,分别检验即可.
【解答】解:根据幂函数的定义知,令n2+n﹣1=1,解得n=﹣2 或n=1,
当n=﹣2 时,n2﹣2n=(﹣2)2﹣2×(﹣2)=8,f(x)=x8,是定义域R 上的偶函数,不合题意;
当n=1 时,n2﹣2n=12﹣2×1=﹣1,f(x)=x﹣1,定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,
且f(﹣x)=(﹣x)﹣1=﹣x﹣1=﹣f(x),是奇函数,满足题意;
综上,n=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查了幂函数的定义与性质应用问题,是基础题.
31.已知幂函数f(x)=(m2﹣m﹣1)xm﹣1为偶函数,且在(0,+∞)上严格单调递减,则实数m 的值为
﹣
1
.
【考点】求解幂函数的奇偶性.
版权所有
【分析】由幂函数f(x)=(m2﹣m﹣1)xm﹣1为偶函数,且在(0,+∞)上严格单调递减,可得m2﹣
m﹣1=1,m﹣1<0 且m﹣1 为偶数.解出即可.
【解答】解:∵幂函数f(x)=(m2﹣m﹣1)xm﹣1为偶函数,且在(0,+∞)上严格单调递减,
∴m2﹣m﹣1=1,m﹣1<0 且m﹣1 为偶数.
解得m=﹣1 或2,
只有m=﹣1 时满足m﹣1<0 且m﹣1 为偶数.
∴m=﹣1,
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查了幂函数的奇偶性、单调性,属于基础题.
十二.幂函数的奇偶性与函数图象的对称性(共5 小题)
32.若f(x)=(m2﹣m﹣1)xm 为幂函数,且函数y=f(x+1)的图象关于直线x=﹣1 对称,则m=(
)
A.﹣1
B.1
C.﹣2
D.2
【考点】幂函数的奇偶性与函数图象的对称性;求幂函数的解析式.
版权所有
【分析】由幂函数的定义列出等式求得m,再结合对称性判断即可.
【解答】解:根据幂函数的定义知,m2﹣m﹣1=1,解得m=2 或m=﹣1.
当m=﹣1 时,f(x)=x﹣1,y=f(x+1)=(x+1)﹣1,图象不关于直线x=﹣1 对称;
当m=2 时,f(x)=x2,y=f(x+1)=(x+1)2,图象关于直线x=﹣1 对称;
综上,m 的值为2.
故选:D.
【点评】本题考查了幂函数的定义与性质应用问题,是基础题.
33.已知幂函数f(x)=(m2﹣2m﹣2)xm﹣1(m∈R)是偶函数,且f(x)在(0,+∞)上是减函数,则
m=( )
A.﹣2
B.﹣1
C.0
D.3
【考点】幂函数的奇偶性与函数图象的对称性;求幂函数及幂函数型复合函数的单调性.
版权所有
【分析】利用幂函数的定义与性质即可得解.
【解答】解:因为f(x)=(m2﹣2m﹣2)xm﹣1是幂函数,
所以m2﹣2m﹣2=1,解得m=3 或m=﹣1,
又f(x)在(0,+∞)上是减函数,则m﹣1<0,即m<1,
所以m=﹣1,此时f(x)=x﹣2,易知其为偶函数,符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查幂函数的性质,属于基础题.
34.已知幂函数f(x)=(m2﹣3m+3)xm+3为偶函数,则2m+log2m=( )
A.1
B.2
C.3
D.5
【考点】幂函数的奇偶性与函数图象的对称性;幂函数的特征及辨识.
版权所有
【分析】利用幂函数的定义与奇偶性求得m,从而得解.
【解答】解:因为函数f(x)=(m2﹣3m+3)xm+3为幂函数,
所以m2﹣3m+3=1,解得m=1 或m=2,
又因为f(x)为偶函数,所以m=1,
所以2
m+lo g2m=2
1+lo g21=2.
故选:B.
【点评】本题主要考查了幂函数定义及性质的应用,属于基础题.
(多选)35.已知幂函数f ( x)= x
n
m(m,n∈N*,m,n 互质),下列关于f(x)的结论正确的是( )
A.m,n 是奇数时,幂函数f(x)是奇函数
B.m 是偶数,n 是奇数时,幂函数f(x)是偶函数
C.m 是奇数,n 是偶数时,幂函数f(x)是偶函数
D.0<m
n <1时,幂函数f(x)在(0,+∞)上是减函数
【考点】幂函数的奇偶性与函数图象的对称性;求解幂函数的奇偶性.
版权所有
【分析】根据题意,由幂函数的性质依次分析选项,综合可得答案.
【解答】解:根据题意,幂函数f ( x)= x
n
m =
m√x
n,(m,n∈N*,m,n 互质),
依次分析选项:
对于A,函数f(x)=
m√x
n,当m,n 是奇数时,f(x)的定义域为R,有f(﹣x)=﹣f(x),f(x)为
奇函数,A 正确;
对于B,函数f(x)=
m√x
n,当m 是偶数,n 是奇数时,f(x)的定义域为[0,+∞),f(x)既不是奇函
数也不是偶函数,B 错误;
对于C,函数f(x)=
m√x
n,当m 是偶数,n 是奇数时,f(x)的定义域为R,有f(﹣x)=f(x),f
(x)为偶函数,C 正确;
对于D,当0<m
n <1时,幂函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,D 错误.
故选:AC.
【点评】本题考查幂函数的奇偶性和单调性,注意幂函数的性质,属于基础题.
36.已知幂函数f(x)=(m2﹣5m+7)xm的图象关于y 轴对称,则实数m 的值是
2
.
【考点】幂函数的奇偶性与函数图象的对称性.
版权所有
【分析】结合幂函数的定义、奇偶性来求m 的值.
【解答】解:f(x)是幂函数,所以m2﹣5m+7=1,m2﹣5m+6=0,解得m=2 或m=3,
当m=2 时,f(x)=x2 为偶函数,符合题意.
当m=3 时,f(x)=x3为奇函数,不符合题意.
综上所述,m 的值为2.
故答案为:2.
【点评】本题考查幂函数的性质,属于基础题.
一、单选题
1.已知点
在幂函数
的图象上,设
,
,则
的大小关
系为( )
A.
B.
C.
D.
2.已知幂函数
的图象关于
轴对称,且在
上单调递减,则满足
的
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
3.已知幂函数
在
上单调递增,函数
时,总存在
使得
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
4.下面给出4 个幂函数的图象,则图象与函数对应的是( )
A.①
,②
,③
,④
B.①
,②
,③
,④
C.①
,②
,③
,④
课后针对训练
D.①
,②
,③
,④
.
5.若直线
与幂函数
的图象依次交于不同的三点
,则下列说法正
确的是( )
A.
B.
C.
D.以上说法都不正确
6.若直线
与幂函数
,
,
的图象从左到右依次交于不同的三点
,
,
,
则
( )
A.
B.
C.
D.
7.若
,则
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
8.已知函数
,若
,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
9.已知幂函数
,则下列结论正确的是( )
A.
为奇函数
B.
在其定义域上单调递减
C.
D.
10.已知幂函数
是
上的偶函数,且函数
在区间
上单调递减,
则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
11.下列说法正确的是( )
A.若幂函数
过点
,则
B.函数
表示幂函数
C.若幂函数
在
单调递增,则
D.幂函数的图象都过点
和
12.已知幂函数
的图象经过点
,则( )
A.
的定义域为
B.
的值域是
C.
为奇函数
D.
为定义域上的减函数
13.已知幂函数
,则( )
A.
B.
的定义域为
C.
为非奇非偶函数
D.不等式
的解集为
14.已知幂函数
,则下列结论正确的是( )
A.函数
的图象都经过点
B.函数
的图象不经过第四象限
C.若
,则函数
在
上单调递增
D.若
,则对任意实数
,有
三、填空题
15.已知幂函数
的图象关于
轴对称,且在
上单调递减,则满足
的实数
的取值范围为 .
16.请写出一个幂函数
满足以下两个条件:①定义域为
;②
为减函数,则
.
17.函数
的值域为 .
18.函数
图象的对称中心坐标是 ;函数
的值域是 .
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
B
B
D
A
D
D
C
A
题号
11
12
13
14
答案
AC
AB
AB
BCD
1.D
【分析】根据已知条件求出
的解析式,利用幂函数的单调性即可判断选项.
【详解】由于点
在幂函数
的图象上,所以
在
上单
调递减.
由于
,所以
,
又
,所以
,
所以
,即
故选:D
2.D
【分析】根据幂函数的性质求出
的值,再根据幂函数的单调性求解不等式.
【详解】已知幂函数
在
上单调递减,则
解不等式得:
,所以
此时幂函数为
,其图像关于
轴对称,满足条件,所以
将
代入不等式
,得:
因为幂函数
在
上单调递增,所以由
可得:
解不等式
,得:
满足不等式的
的取值范围是
故选:D.
3.B
【分析】根据函数是幂函数求参数值、由幂函数的单调性求参数,利用函数单调性求最值或值域.
【详解】由已知
,得
或
.当
时,
,当
时,
.
又
在
单调递增,
,
在
上的值域为
在
上的值域为
,
因为函数
时,总存在
使得
,
是
的子集,
,即
.
故选:B.
4.B
【分析】根据幂函数的性质逐一验证即可求解.
【详解】图象①对应的幂函数的幂指数必然大于1,排除A,D.
图象②中幂函数是偶函数且在第一象限单调递增,幂指数必为正偶数,排除C.
故选:B.
5.D
【分析】根据题给条件写出
三点的坐标,计算
的长度逐一判断即可.
【详解】
因为
,由
得
;
得
;
得
.
则
.
因为
,所以
是关于
的减函数.
因为
,所以
,则
.
故以上选项都不对.
故选:D.
6.A
【分析】求得交点
的横坐标,比较大小可求
.
【详解】当
时,由
,得
;由
,得
;由
,得
.
因为
,所以
是关于
的减函数.
又
,所以
,所以
.
故选:A.
7.D
【分析】利用指数函数的单调性和幂函数的单调性即可判断.
【详解】方法一:因为指数函数
是增函数,且
,所以
,即
;
因为函数
是减函数,且
,所以
,即
.
综上,
.
方法二 因为函数
是增函数,且
,所以
,即
;
因为幂函数
在
上单调递增,且
,所以
,即
.
综上,
.
故选:D.
8.D
【分析】利用函数的奇偶性和单调性即可求解不等式.
【详解】由于
,所以
是偶函数,
又因为
,由当
时,
在
上是减函数,
所以
在
上是减函数,
则
,可得
,
平方得:
,解得
,
故选:D.
9.C
【分析】由幂函数的定义求出
,由函数奇偶性得到A 错误,求出定义域,求导得到函数的单调性,
从而判断BCD.
【详解】因为
是幂函数,根据幂函数的定义可知
,
当
时,
,等式成立,
因为
在R 上单调递增,故
为唯一解.
此时
,其定义域为
.
A 选项,
,所以
是偶函数,A 选项错误.
B 选项,对
求导,可得
.
当
时,
,当
时,
,
在
上单调递增,在
上单调递减,
所以
在其定义域上不单调递减的,B 错误;
C 选项,
,
在
上单调递减.
因为
,所以
,即
,C 选项正确.
D 选项,
,
在
上单调递增,
,
所以
,即
,D 错误.
故选:C.
10.A
【分析】根据幂函数的性质得到
,则
,其对称轴方程为
,根据单调性得到不等
式,求出答案.
【详解】因为幂函数
是
上的偶函数,
则
,解得
或
,
当
时,
,该函数是奇函数,不合乎题意;
当
时,
,该函数是定义域为
的偶函数,合乎题意,所以
,
则
,其对称轴方程为
,
因为
在区间
上单调递减,则
.
故选:A.
11.AC
【分析】对于A,利用待定系数法求解判断,对于B,根据幂函数的定义分析判断,对于C,根据幂函数
的性质分析判断,对于D,举例判断即可.
【详解】对于A,设幂函数为
,则
,所以
,所以A 正确,
对于B,因为
的系数为2,所以函数
不是幂函数,所以B 错误,
对于C,因为幂函数
在
单调递增,
所以
,解得
,所以C 正确,
对于D,因为幂函数
的图象不过
,所以D 错误.
故选:AC
12.AB
【分析】根据题意求得
.对于AB:根据函数解析式求定义域和值域;对于CD:举反例说明即可.
【详解】设幂函数
,
因为幂函数
的图象经过点
,
则
,可得
,即
,
对于选项A:令
,可得
,
所以
的定义域为
,故A 正确;
对于选项B:因为
,则
,可得
,
所以
的值域是
,故B 正确;
对于选项CD:因为
,
所以
不为奇函数,且在定义域内不为减函数,故CD 错误;
故选:AB.
13.AB
【分析】根据幂函数得
,进而确定其定义域、奇偶性、区间单调性,并应用单调性解不等式判断各
项正误.
【详解】对于A:由题意
,解得
,正确;
对于B:
的定义域为
,正确;
对于C:
,所以函数
为偶函数,错误;
对于D:
为偶函数且在
单调递增,
由
得
,解得
或
,错误;
故选:AB
14.BCD
【分析】A 选项,举出反例;B 选项,
时,
,B 正确;C 选项,根据幂函数性质得到C 正确;D
选项,作差法比较出大小.
【详解】A 选项,当
时,
,不经过原点,A 错误;
B 选项,当
时,
,故图象不经过第四象限,B 正确;
C 选项,若
,则函数
在
上单调递增,C 正确;
D 选项,
,
,
,
故
,当且仅当
时,等号成立,
故
,D 正确.
故选:BCD
15.
【分析】先根据幂函数单调性和对称性求得
,然后探究函数
的性质,利用单调性解不等式组
即可求解.
【详解】因为幂函数
在
上单调递减,所以
,解得
,
又
,所以
.
又幂函数
的图象关于
轴对称,所以
为偶数,
所以
,故不等式为
,
因为函数
的定义域为
,且在
和
上单调递减,
当
时,
,当
时,
,
故不等式
可化为
或
或
,解得
或
,
即实数
的取值范围为
.
故答案为:
16.
(答案不唯一).
【分析】举例
,再分析其定义域与单调性即可.
【详解】举例
,其定义域为定义域为
,且
为减函数,
故答案为:
(答案不唯一).
17.
【分析】分
和
两种情况,结合幂函数以及指数函数单调性求值域.
【详解】若
,则
,可知
在
内单调递减,
当
时,
;当
时,
;
所以
;
若
,则
,
对于
,可知
在
内单调递增,
当
时,
;当
时,
;
所以当
时,
;
综上所述:函数
的值域为
.
故答案为:
.
18.
【分析】将函数解析式变形为
,结合图象的平移得到其对称中心;又
,结合不等式的性质求出函数的值域.
【详解】因为
,
将奇函数
图象向左平移个单位,再向上平移
个单位得到
图象,
所以
图象的对称中心为
;
,因为
,所以
,
则
,所以
.
故答案为:
;