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预习衔接.夯实基础 幂函数
一.选择题(共4小题)
1.(2024秋 景德镇期中)若函数f(x)=(m2﹣m﹣5)x1﹣m为幂函数,且在区间(0,+∞)上单调递增,则m=( )
A.﹣2 B.3 C.﹣2或3 D.2或﹣3
2.(2024秋 闵行区期中)若幂函数f(x)=xa为奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,则满足条件的实数a的值是( )
A.﹣1 B. C.3 D.4
3.(2024秋 浦东新区校级期中)如图是幂函数y=xa的部分图像,已知a分别取这四个值,则与曲线C1、C2、C3、C4相应的a依次为( )
A. B.
C. D.
4.(2024秋 兴庆区校级期中)已知点(a,27)在幂函数f(x)=(a﹣2)xm(a,m∈R)的图象上,则a+m=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024秋 天河区校级期中)下列关于幂函数的说法正确的有( )
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)的值域为(﹣∞,0)∪(0,+∞)
C.f(x)为偶函数
D.不等式f(x)>1的解集为(0,1)
(多选)6.(2024秋 新城区校级期中)幂函数在(0,+∞)上是增函数,则以下说法正确的是( )
A.m=3
B.函数f(x)在(﹣∞,0)上单调递增
C.函数f(x)是偶函数
D.函数f(x)的图象关于原点对称
(多选)7.(2024秋 岳麓区校级期中)已知幂函数f(x)=(m﹣1)xa的图象经过点,下列结论正确的有( )
A.m=2
B.f(0)=0
C.f(x)是偶函数
D.若f(3﹣2x)>f(x+1),则
三.填空题(共4小题)
8.(2024秋 西湖区校级期中)已知幂函数在(0,+∞)上是减函数,则m的值为 .
9.(2024秋 南海区校级期中)已知幂函数f(x)=(a2﹣3a﹣3)xa在(0,+∞)为增函数,则实数a的值为 .
10.(2024秋 浦东新区期中)若点在幂函数y=xa的图象上,则该幂函数的表达式为 .
11.(2024秋 洪山区校级期末)若幂函数 为偶函数,则不等式f(2x﹣1)>f(x+3)的解集为 .
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 荔湾区校级期中)已知幂函数,满足f(1)<f(2).
(1)求函数f(x)的解析式.
(2)若函数g(x)=f2(x)+mf(x),x∈[1,9],是否存在实数m使得g(x)的最小值为10?
(3)若函数h(x)=n﹣f(x+2),是否存在实数a,b(a<b),使函数h(x)在[a,b]上的值域为[a,b]?若存在,求出实数n的取值范围;若不存在,说明理由.
13.(2024秋 嘉定区校级期中)已知幂函数,且该函数的图象经过点.
(1)确定m、n的值;
(2)求满足条件f(2﹣a)>f(a﹣1)的实数a的取值范围.
14.(2024秋 浙江期中)已知幂函数f(x)=(2k2+5k﹣2)xk(k∈R)在区间(0,+∞)上单调递增.
(1)求k的值;
(2)(ⅰ)若,求的值;
(ⅱ)求y=f(a﹣1)+2a的值域.
15.(2024秋 通州区期中)已知幂函数f(x)的图象过点(2,8).
(1)求f(﹣2)的值;
(2)求f(x)在区间上的最大值;
(3)设函数g(x)=f(x)﹣x,判断g(x)的奇偶性.
预习衔接.夯实基础 幂函数
参考答案与试题解析
一.选择题(共4小题)
1.(2024秋 景德镇期中)若函数f(x)=(m2﹣m﹣5)x1﹣m为幂函数,且在区间(0,+∞)上单调递增,则m=( )
A.﹣2 B.3 C.﹣2或3 D.2或﹣3
【考点】由幂函数的单调性求解参数.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】A
【分析】根据幂函数定义和性质可解.
【解答】解:函数f(x)=(m2﹣m﹣5)x1﹣m为幂函数,且在区间(0,+∞)上单调递增,
则,解得m=﹣2.
故选:A.
【点评】本题主要考查幂函数定义和性质,属于基础题.
2.(2024秋 闵行区期中)若幂函数f(x)=xa为奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,则满足条件的实数a的值是( )
A.﹣1 B. C.3 D.4
【考点】由幂函数的单调性求解参数.
【专题】函数思想;定义法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】C
【分析】根据奇函数的定义并结合幂函数的性质逐一判断即可得到正确选项.
【解答】解:选项A,α=﹣1时,在(0,+∞)上单调递减,不合题意;
选项B,时,,定义域为[0,+∞),是非奇非偶函数,不合题意;
选项C,α=3时,f(x)=x3,f(x)是奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,满足题意;
选项D,α=4时,f(x)=x4,f(x)是偶函数,不满足题意.
故选:C.
【点评】本题考查了函数的奇偶性与单调性判断问题,是基础题.
3.(2024秋 浦东新区校级期中)如图是幂函数y=xa的部分图像,已知a分别取这四个值,则与曲线C1、C2、C3、C4相应的a依次为( )
A. B.
C. D.
【考点】幂函数的特征及辨识.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】A
【分析】根据幂函数的图象和性质之间的关系进行判断即可.
【解答】解:当a<0时,幂函数在(0,+∞)上单调递减,
当a>0时,幂函数在(0,+∞)上单调递增,
并且在直线x=1的右侧,图象自下而上所对应的函数的幂指数a依次增大,
故与曲线C1、C2、C3、C4相应的a依次为4,,,﹣4.
故选:A.
【点评】本题主要考查幂函数的特征,属于中档题.
4.(2024秋 兴庆区校级期中)已知点(a,27)在幂函数f(x)=(a﹣2)xm(a,m∈R)的图象上,则a+m=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【考点】由幂函数的解析式求解参数.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】C
【分析】直接由幂函数的定义列方程组即可求解.
【解答】解:点(a,27)在幂函数f(x)=(a﹣2)xm(a,m∈R)的图象上,
则.
故选:C.
【点评】本题主要考查了幂函数的定义,属于基础题.
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024秋 天河区校级期中)下列关于幂函数的说法正确的有( )
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)的值域为(﹣∞,0)∪(0,+∞)
C.f(x)为偶函数
D.不等式f(x)>1的解集为(0,1)
【考点】幂函数的定义域;幂函数的值域;求解幂函数的奇偶性.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】BD
【分析】根据已知条件,结合幂函数的定义,以及性质,即可求解.
【解答】解:幂函数,定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),故A错误,
f(x)的值域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),故B正确;
函数f(x)的定义域关于原点对称,
f(﹣x),
所以f(x)为奇函数,故C错误;
f(x)>1,
则,解得0<x<1,故D正确.
故选:BD.
【点评】本题主要考查幂函数的应用,属于基础题.
(多选)6.(2024秋 新城区校级期中)幂函数在(0,+∞)上是增函数,则以下说法正确的是( )
A.m=3
B.函数f(x)在(﹣∞,0)上单调递增
C.函数f(x)是偶函数
D.函数f(x)的图象关于原点对称
【考点】由幂函数的单调性求解参数.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】ABD
【分析】根据已知条件,结合幂函数的定义与性质,求出m,即可依次判断.
【解答】解:在(0,+∞)上是增函数,
则,解得m=3,故A正确;
故f(x)=x3,
函数f(x)在R上单调递增,且为奇函数,故BD正确,C错误.
故选:ABD.
【点评】本题主要考查幂函数的定义与性质,属于基础题.
(多选)7.(2024秋 岳麓区校级期中)已知幂函数f(x)=(m﹣1)xa的图象经过点,下列结论正确的有( )
A.m=2
B.f(0)=0
C.f(x)是偶函数
D.若f(3﹣2x)>f(x+1),则
【考点】求幂函数的解析式.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】AC
【分析】由幂函数定义可得A;结合图象经过点可得f(x)解析式及其定义域,即可得B;结合偶函数的定义计算即可得C;结合偶函数性质与幂函数单调性计算即可得D.
【解答】解:A项:幂函数f(x)=(m﹣1)xa的图象经过点,
则有,解得,即,故A正确;
B项:由,其定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),故B错误;
C项:由,故f(x)是偶函数,故C正确;
D项:由,故f(x)在(0,+∞)上单调递减,又f(x)是偶函数,
故可得,|3﹣2x|<|x+1|,即有(3﹣2x)2<(x+1)2,
整理得(3x﹣2)(x﹣4)<0,解得,
由3﹣2x≠0、x+1≠0可得、x≠﹣1,
故,故D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查幂函数的性质,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
8.(2024秋 西湖区校级期中)已知幂函数在(0,+∞)上是减函数,则m的值为 ﹣1 .
【考点】由幂函数的单调性求解参数.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】﹣1.
【分析】根据已知条件,结合幂函数的定义与性质,即可求解.
【解答】解:幂函数在(0,+∞)上是减函数,
则,解得m=﹣1.
故答案为:﹣1.
【点评】本题主要考查幂函数的定义与性质,属于基础题.
9.(2024秋 南海区校级期中)已知幂函数f(x)=(a2﹣3a﹣3)xa在(0,+∞)为增函数,则实数a的值为 4 .
【考点】幂函数的单调性与最值;幂函数的概念.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】4.
【分析】根据幂函数的定义和性质即可求解.
【解答】解:因为幂函数f(x)=(a2﹣3a﹣3)xa在(0,+∞)为增函数,
所以,解得a=4.
故答案为:4.
【点评】本题主要考查幂函数的性质和定义,属于基础题.
10.(2024秋 浦东新区期中)若点在幂函数y=xa的图象上,则该幂函数的表达式为 .
【考点】求幂函数的解析式.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】.
【分析】将的坐标代入幂函数的解析式易得结果.
【解答】解:点在幂函数y=xa的图象上,
则,解得.
所以.
故答案为:.
【点评】本题主要考查幂函数解析式的求解,属于基础题.
11.(2024秋 洪山区校级期末)若幂函数 为偶函数,则不等式f(2x﹣1)>f(x+3)的解集为 {x|x或x>4} .
【考点】幂函数的单调性与最值;幂函数的概念.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】{x|x或x>4}.
【分析】由题意,利用幂函数的定义和性质,求得函数的解析式,从而求出原不等式的解集.
【解答】解:∵幂函数 为偶函数,∴,
求得m=﹣3,故f(x)=x18,为偶函数,满足题意.
则由不等式f(2x﹣1)>f(x+3),可得|2x﹣1|>|x+3|,
求得x或x>4.
故原不等式的解集为{x|x或x>4}.
故答案为:{x|x或x>4}.
【点评】本题主要考查幂函数的定义和性质,属于基础题.
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 荔湾区校级期中)已知幂函数,满足f(1)<f(2).
(1)求函数f(x)的解析式.
(2)若函数g(x)=f2(x)+mf(x),x∈[1,9],是否存在实数m使得g(x)的最小值为10?
(3)若函数h(x)=n﹣f(x+2),是否存在实数a,b(a<b),使函数h(x)在[a,b]上的值域为[a,b]?若存在,求出实数n的取值范围;若不存在,说明理由.
【考点】求幂函数及幂函数型复合函数的最值;求幂函数的解析式.
【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1)f(x);
(2)存在m=9使得g(x)的最小值为10;
(3)(,﹣1].
【分析】(1)根据幂函数f(x)是幂函数,可得p2﹣2p+1=1,求解p,可得解析式;
(2)由函数g(x)=f2(x)+mf(x),x∈[1,9],利用换元法转化为二次函数问题求解最小值,可得m的值;
(3)由函数h(x)=n﹣f(x+2),求解h(x)的解析式,判断其单调性,根据在[a,b]上的值域为[a,b],转化为方程有解问题求解n的取值范围.
【解答】解:(1)∵f(x)是幂函数,
∴得p2﹣2p+1=1,解得:p=0或p=2,
当p=0时,f(x),满足f(1)<f(2).
当p=2时,f(x),不满足f(1)<f(2).
∴故得p=0,函数f(x)的解析式为f(x);
(2)由函数g(x)=f2(x)+mf(x),即g(x)=()2+m,
令t,
∵x∈[1,9],
∴t∈[1,3],
记k(t)=t2+mt,
其对称轴为t,
①当1,即m≥﹣2时,则k(x)min=k(1)=1+m=10,解得:m=9;
②当13时,即﹣6<m<﹣2,则k(x)min=k()10,无解,舍去;
③当3时,即m≤﹣6时,则k(x)min=k(3)=3m+9=10,解得:m,不满足,舍去;
综上所述,存在m=9使得g(x)的最小值为10;
(3)由函数h(x)=n﹣f(x+2)=n在定义域内为单调递减函数,
若存在实数存在实数a,b(a<b),使函数h(x)在[a,b]上的值域为[a,b],
则h(x),
两式相减:可得:a﹣b=(a+2)﹣(b+2),
∴1③,
将③代入②得,n=aa+1,
令t,
∵a<b,
∴0≤t,
得:n=t2﹣t﹣1=(t)2,
故得实数n的取值范围(,﹣1].
【点评】本题主要考查幂函数解析式,函数最值的求解,方程与不等式的性质,讨论思想以及一元二次函数的性质是解决本题的关键.属于难题.
13.(2024秋 嘉定区校级期中)已知幂函数,且该函数的图象经过点.
(1)确定m、n的值;
(2)求满足条件f(2﹣a)>f(a﹣1)的实数a的取值范围.
【考点】由幂函数的单调性求解参数;幂函数的特征及辨识.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1)n=2,m=1;(2).
【分析】根据幂函数的定义可得n,根据其性质可得m,解不等式.
【解答】解:(1)函数f(x)为幂函数,则n=2,因为该函数图象过点,
所以,所以m2+m=2,所以m=1或m=﹣2(舍去),
则n=2,m=1;
(2)f(x),由f(2﹣a)>f(a﹣1),得,解得,
a的取值范围为.
【点评】本题考查幂函数的性质,属于基础题.
14.(2024秋 浙江期中)已知幂函数f(x)=(2k2+5k﹣2)xk(k∈R)在区间(0,+∞)上单调递增.
(1)求k的值;
(2)(ⅰ)若,求的值;
(ⅱ)求y=f(a﹣1)+2a的值域.
【考点】由幂函数的单调性求解参数.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1)
(2)(i)2;(ii)[2,+∞)
【分析】(1)由幂函数的定义可得k,再利用在(0,+∞)上单调递增,即可求解;
(2)(i)根据(1)可知,将转化为有关的式子即可求解;
(ii)根据换元法可设,再根据函数的对称轴,可求出最小值.
【解答】解:(1)由已知2k2+5k﹣2=1,得k=﹣3或,
又因为f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,所以.
(2),
(i),
;
(ii),
令,y=2t2+t+2,
对称轴,所以当t=0时取到最小值2,
所以值域为[2,+∞).
【点评】本题主要考查幂函数的性质,属于中档题.
15.(2024秋 通州区期中)已知幂函数f(x)的图象过点(2,8).
(1)求f(﹣2)的值;
(2)求f(x)在区间上的最大值;
(3)设函数g(x)=f(x)﹣x,判断g(x)的奇偶性.
【考点】求幂函数的解析式;奇函数偶函数的判断.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1)f(﹣2)=﹣8
(2)
(3)g(x)为奇函数.
【分析】(1)根据幂函数的知识求得f(x)的解析式,进而求得f(﹣2).
(2)根据函数的单调性来求得最大值.
(3)根据函数的奇偶性的定义进行判断.
【解答】解:(1)设幂函数f(x)=xα,∵f(x)的图象过点(2,8),
∴2α=8,∴α=3.∴f(x)=x3.∴f(﹣2)=﹣8.
(2)f(x)=x3,
∴f(x)在区间上单调递增.
∴f(x)在区间上的最大值为.
(3)∵函数g(x)=f(x)﹣x,
∴g(x)=x3﹣x.
∵g(x)的定义域为R,关于原点对称
∴g(﹣x)=(﹣x)3﹣(﹣x)=﹣x3+x=﹣(x3﹣x)=﹣g(x).
∴g(x)为奇函数.
【点评】本题考查幂函数的性质,属于基础题.
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