幂函数
知识讲解
一、幂函数的定义
定义:一般地,形如的函数称为幂函数,其中是常数.
二、幂函数的图象
函数的图象:
定义域
值域
单调性
单调递增
在上减
在上增
单调递增
单调递增
在和上单调递减
公共点
图象所在象限
一、三
一、二
一、三
一
一、三
三、幂函数的性质
(1)所有的幂函数在都有定义,并且图象都通过点;
(2)时,幂函数的图象通过原点,并且在上是增函数;
(3)时,①幂函数在上是减函数;
②在第一象限内,图象向上与轴无限地接近,向右与轴无限地接近.
(4)任何幂函数图象都不经过第四象限;
(5)任何两个幂函数的图象最多有三个交点.
(6)任何幂函数的图象与坐标轴至多只有一个交点;
经典例题
一.选择题(共21小题)
1.幂函数的图象经过点,则f(2)的值等于( )
A.4
B.
C.
D.
2.已知幂函数f(x)的图象过点(4,),则f(8)的值为( )
A.
B.64
C.2
D.
3.已知幂函数y=f(x)过点(2,8),则f(3)=( )
A.27
B.9
C.8
D.4
4.已知幂函数f(x)=λ?xα的图象过点,则λ+α=( )
A.2
B.1
C.
D.
5.函数的图象是( )
A.
B.
C.
D.
6.如图是①y=xa;②y=xb;③y=xc,在第一象限的图象,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c
B.a<b<c
C.b<c<a
D.a<c<b
7.已知幂函数f(x)=k?xα的图象经过点(),则k﹣α=( )
A.
B.1
C.
D.2
8.幂函数y=xm,y=xn,y=xp的图象如图所示,以下结论正确的是( )
A.m>n>p
B.m>p>n
C.n>p>m
D.p>n>m
9.如图:曲线C1与C2分别是y=xm,y=xn在第一象限的图象,则( )
A.n<m<0
B.m<n<0
C.n>m>0
D.m>n>0
10.幂函数y=(m2﹣m﹣1),当x∈(0,+∞)时为减函数,则实数m的值为( )
A.m=2
B.m=﹣1
C.m=﹣1或2
D.m≠
11.幂函数f(x)=(m2﹣2m+1)x2m﹣1在(0,+∞)上为增函数,则实数m的值为( )
A.0
B.1
C.2
D.1或2
12.设a∈{﹣2,﹣1,﹣,,,1,2,3},则使函数f(x)=xa为奇函数且在(0,+∞)上单调递减的a的个数是( )
13.幂函数的图象过点(2,),则它的单调增区间是( )
A.(0,+∞)
B.[0,+∞)
C.(﹣∞,+∞)
D.(﹣∞,0)
14.若幂函数y=xm是偶函数,且x∈(0,+∞)时为减函数,则实数m的值可能为( )
A.
B.
C.﹣2
D.2
15.函数f(x)=(m2﹣m﹣1)x2m﹣3是幂函数,且在x∈(0,+∞)上是减函数,则实数m=( )
A.2
B.﹣1
C.2或﹣1
D.5
16.已知函数f(x)=xα,α∈{﹣1,,1,2,3},若f(x)是区间(﹣∞,+∞)上的增函数,则α的所有可能取值为( )
A.{1,3}
B.{,1,2,3}
C.{1,2,3}
D.{﹣1,,1,2}
17.已知幂函数f(x)的图象经过点(4,2),则f(x)的增区间为( )
A.(﹣∞,+∞)
B.(﹣∞,0)
C.(0,+∞)
D.(1,+∞)
18.若幂函数y=xα在
(0,+∞)上是增函数,则α一定( )
A.α>0
B.α<0
C.α>1
D.不确定
19.若,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣∞,]
B.[,+∞)
C.(﹣1,2)
D.[,2)
20.下列结论正确的是( )
A.幂函数的图象一定过原点
B.当α<0时,幂函数y=xα是减函数
C.当α>0时,幂函数y=xα是增函数
D.函数y=x2既是二次函数,也是幂函数幂函数
知识讲解
一、幂函数的定义
定义:一般地,形如的函数称为幂函数,其中是常数.
二、幂函数的图象
函数的图象:
定义域
值域
单调性
单调递增
在上减
在上增
单调递增
单调递增
在和上单调递减
公共点
图象所在象限
一、三
一、二
一、三
一
一、三
三、幂函数的性质
(1)所有的幂函数在都有定义,并且图象都通过点;
(2)时,幂函数的图象通过原点,并且在上是增函数;
(3)时,①幂函数在上是减函数;
②在第一象限内,图象向上与轴无限地接近,向右与轴无限地接近.
(4)任何幂函数图象都不经过第四象限;
(5)任何两个幂函数的图象最多有三个交点.
(6)任何幂函数的图象与坐标轴至多只有一个交点;
经典例题
一.选择题(共21小题)
1.幂函数的图象经过点,则f(2)的值等于( )
A.4
B.
C.
D.
【解答】解:幂函数f(x)=xn的图象经过点,
可得3n=,
解得n=﹣,
则f(2)=2=,
故选:D.
2.已知幂函数f(x)的图象过点(4,),则f(8)的值为( )
A.
B.64
C.2
D.
【解答】解:∵幂函数f(x)=xa的图象过点(4,),
∴=4α,
∴α=﹣,
∴f(x)=,
∴f(8)==
故选:A.
3.已知幂函数y=f(x)过点(2,8),则f(3)=( )
A.27
B.9
C.8
D.4
【解答】解:因为幂函数y=f(x)=xα过点(2,8),
所以8=2α,解得α=3,
故f(x)=x3,f(3)=27,
故选:A.
4.已知幂函数f(x)=λ?xα的图象过点,则λ+α=( )
A.2
B.1
C.
D.
【解答】解:∵幂函数f(x)=λ?xα的图象过点,
∴,
解得,
∴λ+α=1+=.
故选:C.
5.函数的图象是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:因为函数的定义域是[0,+∞),所以图象位于y轴右侧,排除选项C、D;
又函数在[0,+∞)上单调递增,所以排除选项B.
故选:A.
6.如图是①y=xa;②y=xb;③y=xc,在第一象限的图象,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c
B.a<b<c
C.b<c<a
D.a<c<b
【解答】解:由幂函数图象和单调性可知:
a<0,b>1,0<c<1.
∴a<c<b.
故选:D.
7.已知幂函数f(x)=k?xα的图象经过点(),则k﹣α=( )
A.
B.1
C.
D.2
【解答】解:由题意:根据幂函数的定义,可得k=1,
函数f(x)=k?xα的图象经过点(),
可得:
解得:α=
那么:k﹣α=1﹣=
故选:A.
8.幂函数y=xm,y=xn,y=xp的图象如图所示,以下结论正确的是( )
A.m>n>p
B.m>p>n
C.n>p>m
D.p>n>m
【解答】解:在第一象限作出幂函数y=xm,y=xn,y=xp的图象.
在(0,1)内取同一值x0,
作直线x=x0,与各图象有交点.
则“点低指数大”,
如图,知0<p<1,﹣1<m<0,n>1,
∴n>p>m
故选:C.
9.如图:曲线C1与C2分别是y=xm,y=xn在第一象限的图象,则( )
A.n<m<0
B.m<n<0
C.n>m>0
D.m>n>0
【解答】解:由图象及其单调性可得:m<n<0.
故选:B.
10.幂函数y=(m2﹣m﹣1),当x∈(0,+∞)时为减函数,则实数m的值为( )
A.m=2
B.m=﹣1
C.m=﹣1或2
D.m≠
【解答】解:∵y=(m2﹣m﹣1)为幂函数,
∴m2﹣m﹣1=1,即m2﹣m﹣2=0.
解得:m=2或m=﹣1.
当m=2时,m2﹣2m﹣3=﹣3,y=x﹣3在(0,+∞)上为减函数;
当m=﹣1时,m2﹣2m﹣3=0,y=x0=1(x≠0)在(0,+∞)上为常数函数(舍去),
∴使幂函数y=(m2﹣m﹣1)为(0,+∞)上的减函数的实数m的值为2.
故选:A.
11.幂函数f(x)=(m2﹣2m+1)x2m﹣1在(0,+∞)上为增函数,则实数m的值为( )
A.0
B.1
C.2
D.1或2
【解答】解:∵幂函数f(x)=(m2﹣2m+1)x2m﹣1在(0,+∞)上为增函数,
∴,
解得m=2.
故选:C.
12.设a∈{﹣2,﹣1,﹣,,,1,2,3},则使函数f(x)=xa为奇函数且在(0,+∞)上单调递减的a的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【解答】解:∵a∈{﹣2,﹣1,﹣,,,1,2,3},
∴当a=﹣1时,函数f(x)=xa为奇函数且在(0,+∞)上单调递减,
∴使函数f(x)=xa为奇函数且在(0,+∞)上单调递减的a的个数是1个.
故选:A.
13.幂函数的图象过点(2,),则它的单调增区间是( )
A.(0,+∞)
B.[0,+∞)
C.(﹣∞,+∞)
D.(﹣∞,0)
【解答】解:幂函数f(x)=xα的图象过点(2,),
所以=2α,即
α=﹣2,所以幂函数为f(x)=x﹣2
它的单调递增区间是:(﹣∞,0].
故选:D.
14.若幂函数y=xm是偶函数,且x∈(0,+∞)时为减函数,则实数m的值可能为( )
A.
B.
C.﹣2
D.2
【解答】解:∵幂函数y=xm是偶函数,且x∈(0,+∞)时为减函数,
∴m为负偶数,
∴实数m的值可能为﹣2.
故选:C.
15.函数f(x)=(m2﹣m﹣1)x2m﹣3是幂函数,且在x∈(0,+∞)上是减函数,则实数m=( )
A.2
B.﹣1
C.2或﹣1
D.5
【解答】解:∵f(x)=(m2﹣m﹣1)x2m﹣3是幂函数,
∴m2﹣m﹣1=1,
解得m=2,或m=﹣1;
当m=2时,2m﹣3=1,
y=x﹣在x∈(0,+∞)上为增函数,不满足题意;
当m=﹣1时,2m﹣3=﹣5,
y=x﹣5在x∈(0,+∞)上是减函数,满足题意;
∴m=﹣1;
故选:B.
16.已知函数f(x)=xα,α∈{﹣1,,1,2,3},若f(x)是区间(﹣∞,+∞)上的增函数,则α的所有可能取值为( )
A.{1,3}
B.{,1,2,3}
C.{1,2,3}
D.{﹣1,,1,2}
【解答】解:∵函数f(x)的定义域为(﹣∞,+∞),
∴α≠﹣1,α≠,排除B,D,
当α=2时,f(x)=x2,在区间(﹣∞,+∞)上不是单调函数,排除C,
故选:A.
17.已知幂函数f(x)的图象经过点(4,2),则f(x)的增区间为( )
A.(﹣∞,+∞)
B.(﹣∞,0)
C.(0,+∞)
D.(1,+∞)
【解答】解:设幂函数f(x)=xn,
则4n=2,解得,n=,
即有f(x)=,
则有x≥0,
则增区间为(0,+∞).
故选:C.
18.若幂函数y=xα在
(0,+∞)上是增函数,则α一定( )
A.α>0
B.α<0
C.α>1
D.不确定
【解答】解:∵幂函数y=xα在
(0,+∞)上是增函数,
∴α>0,
故选:A.
19.若,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣∞,]
B.[,+∞)
C.(﹣1,2)
D.[,2)
【解答】解:考察幂函数y=x,它在[0,+∞)上是增函数,
∵,
∴2m+1>m2+m﹣1≥0,
解得,x∈[,2).
故选:D.
20.下列结论正确的是( )
A.幂函数的图象一定过原点
B.当α<0时,幂函数y=xα是减函数
C.当α>0时,幂函数y=xα是增函数
D.函数y=x2既是二次函数,也是幂函数
【解答】解:①中,当α=0时,00无意义,幂函数y=xα不可能过原点,不正确;
②中,α<0时,幂函数y=xα在(0,+∞)上为减函数,但不一定幂函数y=xα在整个定义域上是减函数,错误.
③中,α=2时,幂函数y=xα在(﹣∞,0)上为减函数,错误;
④中,函数y=x2既是二次函数,也是幂函数,正确.
故选:D.