高中数学人教版(2019)必修一3.3幂函数 题型总结(含答案)

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高中数学人教版(2019)必修一3.3幂函数 题型总结(含答案)

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3.3幂函数题型总结
【题型1 对幂函数的概念的理解】
【例1】下列函数是幂函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1.1】在函数,,,中,幂函数的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
【变式1.2】下列结论正确的是( )c
A.幂函数的图象一定过原点
B.时,幂函数是增函数
C.幂函数的图象会出现在第四象限
D.既是二次函数,又是幂函数
【变式1.3】下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【题型2 求幂函数的函数值、解析式】
【例2】已知函数是幂函数.则( )
A. B.2 C. D.1
【变式2.1】已知幂函数的图象经过点,则该函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【变式2.2】已知幂函数的图象过点,则( )
A. B.
C. D.
【变式2.3】已知幂函数满足,求的值( )
A.3 B. C.4 D.
【题型3 根据函数是幂函数求参数值 ( https: / / zujuan. / gzsx / zsd28210 / " \o "根据函数是幂函数求参数值 )】
【例3】已知幂函数的图象不过原点,则实数的值为( )
A. B. C. D.或
【变式3.1】已知幂函数的图象不过原点,则实数的值为( )
A. B. C. D.或
【变式3.2】已知点在幂函数的图象上,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式3.3】已知函数的图象过点,则实数( )
A. B. C.或 D.或
【题型4 求幂函数的定义域、值域】
【例4】幂函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【变式4.1】已知是幂函数,则“是正偶数”是“的值域为”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
【变式4.2】已知幂函数的定义域为,且,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【变式4.3】下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【题型5 幂函数的图象】
【例5】下列图象可能为幂函数图象的是( )
A. B.
C. D.
【变式5.1】图中、、为三个幂函数在第一象限内的图象,则指数的值依次可以是( )
A.,3, B.,3,
C.,,3 D.,,3
【变式5.2】函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【变式5.3】如图所示的曲线是幂函数在第一象限内的图象.已知a分别取,2四个值,则与曲线相应的a依次为( )
A. B. C. D.
【题型6 由幂函数的图象与性质求参数】
【例6】已知幂函数为奇函数,且在区间上单调递增,则等于( )
A.1 B.2 C.1或3 D.3
【变式6.1】若函数为幂函数,且在区间上单调递增,则( )
A. B.3 C.或3 D.2或
【变式6.2】幂函数的图象关于轴对称,且在上是减函数,则的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式6.3】已知幂函数是奇函数,且在上是增函数,则满足条件的不同有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【题型7 比较幂值的大小】
【例7】已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【变式7.1】设,,,则( )
A. B.
C. D.
【变式7.2】下列比较大小中正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式7.3】若幂函数是上的偶函数,且在区间上单调递减,若,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【题型8 利用幂函数的性质解不等式】
【例8】已知幂函数是定义域上的奇函数,则满足的实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式8.1】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( )
A. B.
C. D.
【变式8.2】已知幂函数在上单调递增,且的图象关于轴对称.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式8.3】已知幂函数在定义域上不单调.
(1)求函数的解析式;
(2)函数是否具有奇偶性?请说明理由;
(3)若,求实数的取值范围.
幂函数答案
【例1】下列函数是幂函数的是( )
【解】由幂函数的定义可知,是幂函数.故选:C.
【变式1.1】【解】函数是幂函数,函数,都是二次函数,函数是一次函数,它们都不是幂函数,所以所给函数中幂函数的个数是1,故选:B.
【变式1.2】【解】幂函数图象不一定过原点,例如,函数的图象不经过原点,故A不正确;
当时,幂函数,,在定义域内均为增函数,故B正确;
由函数的定义及幂函数在第一象限均有图象可知,幂函数的图象不会出现在第四象限,故C不正确;
函数是二次函数,但是不是幂函数,幂函数得形如,故D不正确.故选:B.
【变式1.3】【解】根据幂函数的定义,A、B、C均不是幂函数,只有D选项,形如(为常数),是幂函数,所以D正确,故选:D.
【题型2 求幂函数的函数值、解析式】
【例2】【解】因为函数是幂函数,所以,所以,
所以,所以,故选:C.
【变式2.1】【解】因为函数为幂函数,故可设,因为函数的图象过点,
所以,所以,所以,即.故选:A.
【变式2.2】【解】设,由的图象过点,则,解得,所以,
故选:A.
【变式2.3】【解】设幂函数的解析式为,,所以.故选:D.
【题型3 根据函数是幂函数求参数值 ( https: / / zujuan. / gzsx / zsd28210 / " \o "根据函数是幂函数求参数值 )】
【例3】【解】因为幂函数的图象不过原点,则,解得.
故选:B.
【变式3.1】【解】因为幂函数的图象不过原点,则,
解得,故选:B.
【变式3.2】【解】由题意得且,解得,则,故选:C.
【变式3.3】【解】的图象过点,则,即,解得或.
故选:D.
【题型4 求幂函数的定义域、值域】
【例4】【解】函数的定义域为,故选:B.
【变式4.1】【解】当是正偶数时,显然,即其值域为.
当时,的值域为,但不是正偶数.
故“是正偶数”是“的值域为”的充分不必要条件.故选:A.
【变式4.2】【解】因为幂函数的定义域为R,故,解得,又,所以,
检验,时,,即,满足题意.故选:C.
【变式4.3】【解】对于A,的定义域为,∵,∴的值域为,
的定义域和值域均为,故A错误;
对于B,的定义域为,其值域为,
的定义域为,其值域为,故B错误;
对于C,的定义域为,其值域为,
的定义域为,其值域为,故C正确;
对于D,的定义域为,其值域为,
的定义域和值域均为,故D错误,故选:C.
【题型5 幂函数的图象】
【例5】【解】幂函数(为常数)的性质有:
若自变量有意义,则必过原点,根据这条性质,排除A、B、C,故D正确;故选:D.
【变式5.1】【解】由图可知,:在第一象限内单调递减,则指数的值满足;
:在第一象限内单调递增,且图象呈现上凸趋势,则指数的值满足;
:在第一象限内单调递增,且图象呈现下凸趋势,则指数的值满足.故选:D.
【变式5.2】【解】易知满足,即函数为偶函数;
图象关于轴对称,可排除D,易知当时,函数单调递增,可排除C,
且当时,函数的增长速度越来越慢,其图象在图象下方,排除A;故选:B.
【变式5.3】【解】根据幂函数的性质可知,当时,在上递增,且在上越大,增长速度越快,当时,在上递减,从而可知,曲线对应的,
曲线对应的依次为,故选:A.
【题型6 由幂函数的图象与性质求参数】
【例6】【解】因为在区间上单调递增,所以,解得,
又因为,所以,且为奇函数,所以,故选:C.
【变式6.1】【解】函数为幂函数,且在区间上单调递增,
所以,解得,故选:A.
【变式6.2】【解】因为幂函数,在区间上是减函数,
所以,解得:,因为,得,
当时,函数是奇函数,不关于轴对称,故舍去,
当时,函数是偶函数,关于轴对称,符合题意,
当时,函数是奇函数,不关于轴对称,故舍去,所以.故选:A.
【变式6.3】【解】因为函数幂函数,
所以,解得或,因为函数在上是增函数,
所以,解得,所以(舍去),
因为函数是奇函数,当时,幂指数,不合题意;
当时,幂指数,为奇函数,符合题意;所以满足条件的为,故选:A.
【题型7 比较幂值的大小】
【例7】【解】,幂函数在上单调递增,因为,
所以,即,所以,故选:D.
【变式7.1】【解】由题意可知,,,
因为在上是增函数,且,所以.故选:C.
【变式7.2】【解】A选项:由函数在上单调递增,所以,A选项错误;
B选项:由函数在上单调递减,则,B选项错误;
C选项:,,又函数在上单调递增,所以,即,C选项正确;
D选项:,函数在上单调递增,
则,即,D选项错误;故选:C.
【变式7.3】【解】为偶函数,所以,又因为幂函数在上单调递减,
所以,即.故选:B.
【题型8 利用幂函数的性质解不等式】
【例8】【解】因为为幂函数,所以,解得或,
当时,,此时为偶函数,不符合题意;
当时,,此时为奇函数,符合题意;
所以,则的定义域为,且函数在上单调递减,
则在上单调递减,所以不等式,
即或或,解得或无解或,
所以实数的取值范围为,故选:C.
【变式8.1】【解】因为函数在上单调递减,所以,又,
所以,因为函数的图象关于轴对称,
所以为偶数,所以,
函数的定义域为,且函数在和上单调递减,
当时,,当时,,所以不等式可化为
或或,
所以或,所以的取值范围为.故选:C.
【变式8.2】【解】(1)由幂函数在上单调递增知,,解得,
又,则或或,
当或时,,此时,不符合的图象关于轴对称,故舍去.
当时,,定义域为,且,所以图像关于轴对称,符合题意.综上所述,.
(2)由(1)得,易知为偶函数,且在上单调递增,
因为,所以,两边平方,得,
化简得,解得或,故实数的取值范围为.
【变式8.3】
【解】(1)由幂函数,得,解得或,
若,则在定义域内单调递增,不合题意;
若,则在定义域内单调递减,
但在定义域内不单调,符合题意;所以函数的解析式为.
(2)函数为奇函数,理由如下:
函数的定义域关于原点对称,
且,所以函数为奇函数.
(3)由及为奇函数,得,
即,而在上递减且恒负,在上递减且恒正,
所以或或,解得或,
所以实数的取值范围.

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