实用文库汇编之幂函数经典例题(答案)
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1.下列幂函数为偶函数的是( ) A .y =x 12B .y =3xC .y =x 2D .y =x -1 解析:选C.y =x 2,定义域为R ,f (-x )=f (x )=x 2.2.若a <0,则0.5a,5a,5-a 的大小关系是( )A .5-a <5a <0.5aB .5a <0.5a <5-aC .0.5a <5-a <5aD .5a <5-a <0.5a解析:选B.5-a =(15)a ,因为a <0时y =x a 单调递减,且15<0.5<5,所以5a <0.5a <5-a .3.设α∈{-1,1,12,3},则使函数y =x α的定义域为R ,且为奇函数的所有α值为( )A .1,3B .-1,1C .-1,3D .-1,1,3解析:选A.在函数y =x -1,y =x ,y =x 12,y =x 3中,只有函数y =x 和y =x 3的定义域是R ,且是奇函数,故α=1,3.4.已知n ∈{-2,-1,0,1,2,3},若(-12)n >(-13)n ,则n =________.解析:∵-12<-13,且(-12)n >(-13)n ,∴y =x n 在(-∞,0)上为减函数.又n ∈{-2,-1,0,1,2,3}, ∴n =-1或n =2. 答案:-1或21.函数y =(x +4)2的递减区间是() A .(-∞,-4) B .(-4,+∞) C .(4,+∞) D .(-∞,4)解析:选A.y =(x +4)2开口向上,关于x =-4对称,在(-∞,-4)递减.2.幂函数的图象过点(2,14),则它的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .[0,+∞)C .(-∞,0)D .(-∞,+∞)解析:选C.幂函数为y =x -2=1x 2,偶函数图象如图.3.给出四个说法:①当n =0时,y =x n 的图象是一个点; ②幂函数的图象都经过点(0,0),(1,1); ③幂函数的图象不可能出现在第四象限;④幂函数y =x n 在第一象限为减函数,则n <0. 其中正确的说法个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4解析:选B.显然①错误;②中如y =x -12的图象就不过点(0,0).根据幂函数的图象可知③、④正确,故选B.4.设α∈{-2,-1,-12,13,12,1,2,3},则使f (x )=x α为奇函数且在(0,+∞)上单调递减的α的值的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选A.∵f (x )=x α为奇函数,∴α=-1,13,1,3.又∵f (x )在(0,+∞)上为减函数, ∴α=-1.5.使(3-2x -x 2)-34有意义的x 的取值范围是( ) A .RB .x ≠1且x ≠3C .-3<x <1D .x <-3或x >1解析:选C.(3-2x -x 2)-34=14(3-2x -x 2)3,∴要使上式有意义,需3-2x -x 2>0, 解得-3<x <1.6.函数f (x )=(m 2-m -1)x m 2-2m -3是幂函数,且在x ∈(0,+∞)上是减函数,则实数m =( )A .2B .3C .4D .5 解析:选A.m 2-m -1=1,得m =-1或m =2,再把m =-1和m =2分别代入m 2-2m -3<0,经检验得m =2.7.关于x 的函数y =(x -1)α(其中α的取值范围可以是1,2,3,-1,12)的图象恒过点________.解析:当x -1=1,即x =2时,无论α取何值,均有1α=1, ∴函数y =(x -1)α恒过点(2,1). 答案:(2,1)8.已知2.4α>2.5α,则α的取值范围是________.解析:∵0<2.4<2.5,而2.4α>2.5α,∴y =x α在(0,+∞)为减函数. 答案:α<09.把(23)-13,(35)12,(25)12,(76)0按从小到大的顺序排列____________________.解析:(76)0=1,(23)-13>(23)0=1,(35)12<1,(25)12<1, ∵y =x 12为增函数,∴(25)12<(35)12<(76)0<(23)-13. 答案:(25)12<(35)12<(76)0<(23)-1310.求函数y =(x -1)-23的单调区间.解:y =(x -1)-23=1(x -1)23=13(x -1)2,定义域为x ≠1.令t =x -1,则y =t -23,t ≠0为偶函数.因为α=-23<0,所以y =t -23在(0,+∞)上单调递减,在(-∞,0)上单调递增.又t =x-1单调递增,故y =(x -1)-23在(1,+∞)上单调递减,在(-∞,1)上单调递增.11.已知(m +4)-12<(3-2m )-12,求m 的取值范围. 解:∵y =x -12的定义域为(0,+∞),且为减函数. ∴原不等式化为⎩⎪⎨⎪⎧m +4>03-2m >0m +4>3-2m ,解得-13<m <32.∴m 的取值范围是(-13,32).12.已知幂函数y =x m 2+2m -3(m ∈Z )在(0,+∞)上是减函数,求y 的解析式,并讨论此函数的单调性和奇偶性.解:由幂函数的性质可知m 2+2m -3<0⇒(m -1)(m +3)<0⇒-3<m <1, 又∵m ∈Z ,∴m =-2,-1,0.当m =0或m =-2时,y =x -3, 定义域是(-∞,0)∪(0,+∞). ∵-3<0,∴y =x -3在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,又∵f (-x )=(-x )-3=-x -3=-f (x ),∴y =x -3是奇函数.当m =-1时,y =x -4,定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).∵f (-x )=(-x )-4=1(-x )4=1x4=x -4=f (x ), ∴函数y =x -4是偶函数.∵-4<0,∴y =x -4在(0,+∞)上是减函数,又∵y =x -4是偶函数,∴y =x -4在(-∞,0)上是增函数.1.下列函数中,其定义域和值域不同的函数是( ) A .y =x 13 B .y =x -12 C .y =x 53D .y =x 23解析:选D.y =x 23=3x 2,其定义域为R ,值域为[0,+∞),故定义域与值域不同.2.如图,图中曲线是幂函数y =x α在第一象限的大致图象.已知α取-2,-12,12,2四个值,则相应于曲线C 1,C 2,C 3,C 4的α的值依次为( )A .-2,-12,12,2B .2,12,-12,-2C .-12,-2,2,12D .2,12,-2,-12解析:选B.当x =2时,22>212>2-12>2-2,即C 1:y =x 2,C 2:y =x 12,C 3:y =x -12,C 4:y =x -2.3.以下关于函数y =x α当α=0时的图象的说法正确的是( ) A .一条直线 B .一条射线C .除点(0,1)以外的一条直线D .以上皆错解析:选C.∵y =x 0,可知x ≠0,∴y =x 0的图象是直线y =1挖去(0,1)点.4.函数f (x )=(1-x )0+(1-x )12的定义域为________.解析:⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≠01-x ≥0,∴x <1.答案:(-∞,1)1.已知幂函数f (x )的图象经过点(2,22),则f (4)的值为( ) A .16 B.116 C.12D .2解析:选C.设f (x )=x n ,则有2n =22,解得n =-12,即f (x )=x -12,所以f (4)=4-12=12.2.下列幂函数中,定义域为{x |x >0}的是( ) A .y =x 23 B .y =x 32 C .y =x -13 D .y =x -34解析:选D.A.y =x 23=3x 2,x ∈R ;B.y =x 32=x 3,x ≥0;C.y =x -13=13x,x ≠0;D.y =x-34=14x 3,x >0.3.已知幂函数的图象y =xm 2-2m -3(m ∈Z ,x ≠0)与x ,y 轴都无交点,且关于y 轴对称,则m 为( )A .-1或1B .-1,1或3C .1或3D .3解析:选B.因为图象与x 轴、y 轴均无交点,所以m 2-2m -3≤0,即-1≤m ≤3.又图象关于y 轴对称,且m ∈Z ,所以m 2-2m -3是偶数,∴m =-1,1,3.故选B.4.下列结论中,正确的是( ) ①幂函数的图象不可能在第四象限②α=0时,幂函数y =x α的图象过点(1,1)和(0,0) ③幂函数y =x α,当α≥0时是增函数④幂函数y =x α,当α<0时,在第一象限内,随x 的增大而减小 A .①② B .③④ C .②③ D .①④解析:选D.y =x α,当α=0时,x ≠0;③中“增函数”相对某个区间,如y =x 2在(-∞,0)上为减函数,①④正确.5.在函数y =2x 3,y =x 2,y =x 2+x ,y =x 0中,幂函数有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 解析:选B.y =x 2与y =x 0是幂函数.6.幂函数f (x )=x α满足x >1时f (x )>1,则α满足条件( ) A .α>1 B .0<α<1 C .α>0 D .α>0且α≠1解析:选A.当x >1时f (x )>1,即f (x )>f (1),f (x )=x α为增函数,且α>1. 7.幂函数f (x )的图象过点(3,3),则f (x )的解析式是________.解析:设f (x )=x α,则有3α=3=312⇒α=12.答案:f (x )=x 128.设x ∈(0,1)时,y =x p (p ∈R )的图象在直线y =x 的上方,则p 的取值范围是________. 解析:结合幂函数的图象性质可知p <1. 答案:p <19.如图所示的函数F (x )的图象,由指数函数f (x )=a x 与幂函数g (x )=x α“拼接”而成,则a a 、a α、αa 、αα按由小到大的顺序排列为________.解析:依题意得 ⎩⎨⎧a 14=12(14)α=12⇒⎩⎨⎧a =116,α=12.所以a a =(116)116=[(12)4]116,a α=(116)12=[(12)32]116,αa =(12)116,αα=(12)12=[(12)8]116,由幂函数单调递增知a α<αα<a a <αa .答案:a α<αα<a a <αa10.函数f (x )=(m 2-m -5)x m -1是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,试确定m 的值.解:根据幂函数的定义得:m 2-m -5=1, 解得m =3或m =-2,当m =3时,f (x )=x 2在(0,+∞)上是增函数;当m =-2时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故m =3.11.已知函数f (x )=(m 2+2m )·x m 2+m -1,m 为何值时,f (x )是:(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数?解:(1)若f (x )为正比例函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ m 2+m -1=1m 2+2m ≠0⇒m =1. (2)若f (x )为反比例函数, 则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=-1m 2+2m ≠0⇒m =-1. (3)若f (x )为二次函数, 则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=2m 2+2m ≠0⇒m =-1±132.(4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2.12.已知幂函数y =x m 2-2m -3(m ∈Z )的图象与x 、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,并画出它的图象.解:由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3. 又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3.当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不适合题意.∴m=±1或m=3.当m=-1或m=3时,有y=x0,其图象如图(1).当m=1时,y=x-4,其图象如图(2).本文由52求学网论坛微光整理。
幂函数练习题及答案、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,填在题后的括号内(每小题 5 分,共50 分).B.幂函数的图象都经过(0 ,0)和(1,1 )点C .若幂函数y x 是奇函数,则y x 是定义域上的增函数D.幂函数的图象不可能出现在第四象限1 6.函数y x3和y x3图象满足请把正确答案的代号1.下列函数中既是偶函数又是( ,0)上是增函数的是4x32.函数3B.y x 221y x 2在区间[ ,2] 上的最大值是2C.D.1A.4 B.1C.D.3.下列所给出的函数中,是幂函数的是A.y x3 3B.y x C.2x3D.5.下列命题中正确的是A.当0 时函数y x的图象是一条直线yy14 4A.关于原点对称B.关于x 轴对称7. 函数 y x|x|,x R ,满足A .是奇函数又是减函数B .是偶函数又是增函数C .是奇函数又是增函数D .是偶函数又是减函数28.函数 y x 2 2x 24 的单调递减区间是 ( )A . ( , 6]B .[ 6, )C .( , 1]D .[ 1, )9. 如图 1— 9所示,幂函数 y x 在第一象限的图象,比较x 1 x 2 f (x 1)f (x 2 )f(x 12x2),f(x 1)2f(x 2)大小关系是( )奇偶性为 . 三、解答题:解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤 (共 76 分) .15 .( 12 分)比较下列各组中两个值大小6 6 5 5C .关于 y 轴对称D .关于直线 y x 对称0, 1, 2, 3 , 4 ,1的大小(A.1 34 21 B . 012 3 41C.2 4 0 31 1D.3 24 11410 . 对于幂函数 f (x) x , 若 0 x 1 x 2 ,则A . f(x 1x 2 2f (x 1) f (x 2)2 B . f(x 1x2)f (x 1) f(x 2)2C .x 1f( 1x 22f (x 1) f (x 2 )2D . 无法确定、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题6 分,共 24 分)k n( 1)k14 .幂函数 yxm(m,n,kN*, m,n 互质 ) 图象在一、二象限,不过原点,则 k,m,n 的34(1 )0.611与0.7 11;(2)( 0.88)1与( 0.89)3 .16.(12分)已知幂函数2f(x) x m 2m 3(m Z)的图象与x轴,y轴都无交点,且关于y 轴对称,试确f (x)的解析式.117 .(12 分)求证:函数y x3在R上为奇函数且为增函数18 .(12 分)下面六个幂函数的图象如图所示,试建立函数与图象之间的对应关系3 1 21)y x2;(2)y x3;(3)y x3;14)y x 2;(5)y x 3;(6)y x 219.(14分)由于对某种商品开始收税,使其定价比原定价上涨后,商品卖出个数减少bx 成,税率是新定价的a成,这里a,b 均为正常数,且a<10 ,设售货款扣除税款后,剩余y 元,要使y 最大,求x的值.20 .(14 分)利用幂函数图象,画出下列函数的图象(写清步骤)x2 2x 22x2 2x 152)y (x 2)3 1.xx成(即上涨率为10),涨价A)(B)(C)(D )(E)(F)参考答案、CCBADDCADA二、11 .(0, );12.f (x)4x3 (x 0);13.5;14.m, k为奇数,n是偶数;三、15 .解:( 1 ) 函数y6x11在(0, )上是增函数且0 0.6 0.76 0.61160.711(2 )5函数y x3在(0, ) 上增函数且0.88 0.895 0.88350.89350.88350.893 ,即5( 0.88)350.89) 3 .16 .解:2 m 由m22m2mZ303是偶数得m 1,1,3.m 1和3时解析式为 f (x) 0 x ,m 1时解析式为f (x) x17 .解:显然 f ( x) x)3 f (x) ,奇函数;令x1 x2 ,则 f (x1) f (x2 ) 3x13x2 (x1 2x2 )(x12x1x2 x2 ) ,其中,显然x1x2 0,2x1 x1x2 x2 1= (x1 2x2)3x2422,由于且不能同时为0 ,否则x1x2 0 ,故(x11(x1 x2 )1221 2 3 2x2 ) x222420,3x22420,0.从而f(x1) f (x2) 0. 所以该函数为增函数18 .解:六个幂函数的定义域,奇偶性,单调性如下:3(1) y x2x3定义域[0,) ,既不是奇函数也不是偶函数,在[0,) 是增函数;12)y x 3 3 x 定义域为 R ,是奇函数,在 [0, )是增函数;23)y x 3 3 x 2 定义域为 R ,是偶函数,在 [0, )是增函数; 21 4)y x 2 12 定义域 R UR 是偶函数,在 (0, )是减函数;x 315)y x 3 13定义域 R UR 是奇函数,在 (0, )是减函数;x16)y x 2 1定义域为 R 既不是奇函数也不是偶 函数,在 (0, ) x 上减函数 .通过上面分析,可以得出( 1) (A ),( 2) (F ),( 3) (5 ) (D ),( 6 ) (B ) .x19.解:设原定价 A 元,卖出 B 个,则现在定价为 A (1+ 1x 0),20 .解:E ),( 4) ( C ),现在卖出个数为 B (1 - bx ),现在售货金额为 A (1+ x ) B(110 10bx )=AB(1+10x1x 0)(1bx-10),x应交税款为 AB(1+ )(110bx a-10 ) ·10 ,x剩余款为 y = AB(1+)(1 105(1 b) 时y 最大b所以 x-b 1x 0)(1 1a 0)= AB (1要使 y 最大, x 的值为a )( 10 100 5(1 b) xb 1b x 101),向上平移 x 2 2x 2x 2 2x 11 x2 2x(x1 1)21把函数 ,y12的图象向左平移x 21 个单位,再1 个单位可以得到函数2x 2 x2x 2的图象 .2x 1 5(x 2) 31的图象可以由5x 3 图象向右平移 2 个单位,再向下平移。
幂函数经典例题(答案)A .-1<n<0<m<1B .n <-1,0<m <1C .-1<n <0,m >1D .n <-1,m >1解析 在(0,1)内取同一值x 0,作直线x =x 0,与各图象有交点,则“点低指数大”.如图,0<m <1,n <-1.答案 B点评 在区间(0,1)上,幂函数的指数越大,图象越靠近x 轴;在区间(1,+∞)上,幂函数的指数越大,图象越远离x 轴.例4、已知x 2>x 13,求x 的取值范围.错解 由于x 2≥0,x 13∈R ,则由x 2>x 13,可得x ∈R.错因分析 上述错解原因是没有掌握幂函数的图象特征,尤其是y =x α在α>1和0<α<1两种情况下图象的分布.正解作出函数y=x2和y=31x 的图象(如右图所示),易得x<0或x>1.例5、函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,求f (x )的解析式.分析 解答本题可严格根据幂函数的定义形式列方程求出m ,再由单调性确定m .解 根据幂函数定义得m 2-m -1=1,解得m =2或m =-1,当m =2时,f (x )=x 3在(0,+∞)上是增函数;当m =-1时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故f (x )=x 3. 点评 幂函数y =x α (α∈R),其中α为常数,其本质特征是以幂的底x 为自变量,指数α为常数(也可以为0).这是判断一个函数是否为幂函数的重要依据和唯一标准.对本例来说,还要根据单调性验根,以免增根.变式 已知y =(m 2+2m -2)x 1m 2-1+2n -3是幂函数,求m ,n 的值.解由题意得⎩⎨⎧m 2+2m -2=1m 2-1≠02n -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-3n =32, 所以m =-3,n =32.例6、比较下列各组中两个数的大小:(1)535.1,537.1;(2)0.71.5,0.61.5;(3)32)2.1(--,32)25.1(--.解析:(1)考查幂函数y =53x 的单调性,在第一象限内函数单调递增, ∵1.5<1.7,∴535.1<537.1,(2)考查幂函数y =23x 的单调性,同理0.71.5>0.61.5. (3)先将负指数幂化为正指数幂可知它是偶函数, ∵32)2.1(--=322.1-,32)25.1(--=3225.1-,又322.1->3225.1-, ∴32)2.1(-->3225.1-.点评:比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是: (1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性; (2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性;(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需寻找一个恰当的数作为桥梁来比较大小.例7、比较下列各组数的大小(1) 3-52与3.1-52;(2)-8-78与-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.分析 比较大小问题一般是利用函数的单调性,当不便利用单调性时,可用0与1去比较,这种方法叫“搭桥”法.解 (1)函数y =x -52在(0,+∞)上为减函数,又3<3.1,所以3-52>3.1-52.(2)-8-78=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1878,函数y =x 78在(0,+∞)上为增函数,又18>19,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1878>⎝ ⎛⎭⎪⎫1978, 从而-8-78<-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.点评 比较大小的题,要综合考虑函数的性质,特别是单调性的应用,更善于运用“搭桥”法进行分组,常数0和1是常用的参数.变式 比较下列各组数的大小: (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23与⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23; (2)4.125,(-1.9)35与3.8-23.解 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23,⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23,∵函数y =x -23在(0,+∞)上为减函数,又∵23>π6,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23<⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23. (2)(4.1)25>125=1,0<3.8-23<1-23=1,(-1.9)35<0,所以(-1.9)35<3.8-23<(4.1)25.例8、 已知幂函数y =x 3m -9 (m ∈N *)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上函数值随x 的增大而减小,求满足(a +1)-m 3<(3-2a )-m3的a 的范围.解 ∵函数在(0,+∞)上递减, ∴3m -9<0,解得m <3, 又m ∈N *,∴m =1,2.又函数图象关于y 轴对称, ∴3m -9为偶数,故m =1,∴有(a +1)-13<(3-2a )-13.又∵y =x -13在(-∞,0),(0,+∞)上均递减,∴a +1>3-2a >0或0>a +1>3-2a 或a +1<0<3-2a ,解得23<a <32或a <-1.点评 (1)解决与幂函数有关的综合题时,一定要考虑幂函数的定义.(2)幂函数y =x α,由于α的值不同,单调性和奇偶性也就不同.变式 已知幂函数y =xm 2-2m -3 (m ∈Z)的图象与x 轴、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,且画出它的图象.解 由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3. 又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3,当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不符合题意.当m =-1或m =3时,有y =x 0,其图象如图①所示. 当m =1时,y =x -4,其图象如图②所示.练习一、选择题 1.下列命题:①幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0);②幂函数的图象不可能在第四象限;③n =0时,y =x n 的图象是一条直线;④幂函数y =x n ,当n >0时,是增函数;⑤幂函数y =x n ,当n <0时,在第一象限内函数值随x 值的增大而减小. 其中正确的是( )A .①和④B .④和⑤C .②和③D .②和⑤ 答案 D2.下列函数中,不是幂函数的是( )A .y =2xB .y =x -1C .y =xD .y =x 2 答案 A3.设α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,-12,13,12,1,2,3,则使f (x )=x α为奇函数且在(0,+∞)内单调递减的α值的个数是( )A .1B .2C .3D .4 答案 A4.当x ∈(1,+∞)时,下列函数图象恒在直线y =x 下方的偶函数是( )A .y =x 12B .y =x -2C .y =x 2D .y =x -1答案 B5.如果幂函数y =(m 2-3m +3)·xm 2-m -2的图象不过原点,则m 的取值是( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =1 答案 B解析 由已知⎩⎨⎧m 2-3m +3=1m 2-m -2≤0∴m =1或m =2.6.在函数y =1x2,y =2x 2,y =x 2+x ,y =1 (x ≠0)中幂函数的个数为( )A .1B .0C .2D .3 答案 C解析 依据幂函数的定义判定,应选C.7.幂函数f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,那么f (8)的值为( )A .2 6B .64 C.24 D.164答案 C解析 设f (x )=x α (α为常数),将⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12点代入得12=4α,∴α=-12,f (x )=x-12,∴f (8)=8-12=24. 8.下列函数中,值域为[0,+∞)的函数是( ) A .y =2x B .y =x 2 C .y =x -2 D .y =log a x (a >0,且a ≠1) 答案 B解析 根据函数图象,选B. 二、填空题1.若幂函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫9,13,则f (25)=_____________.答案 15解析 设f (x )=x α,则9α=13,α=-12.∴f (25)=25-12=15.2.设幂函数y =x α的图象经过点(8,4),则函数y =x α的值域是______________.答案 [0,+∞)解析 由4=8α,得α=23,∴y =x 23≥0.3. 如图所示是幂函数y=x α在第一象限内的图象,已知α取±2,± 四个值,则相应于曲线C1,C2,C3,C4的α依次为 .答案 2,12,-12,-24.若幂函数y =f (x )的图象经过点(2,2),则f (25)的值是________. 答案 5解析 设y =x α,∵点(2,2)在y =x α的图象上,∴2=2α,∴α=12,∴f (x )=x 12.故f (25)=2512=5.5.幂函数y =x α (α∈R)的图象一定不经过第________象限. 答案 四6.把下列各数223,⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13,⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,⎝ ⎛⎭⎪⎫150,⎝ ⎛⎭⎪⎫3223,按由小到大的排列顺序为__________________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-233<⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13<⎝ ⎛⎭⎪⎫150<⎝ ⎛⎭⎪⎫3223<223.7.已知幂函数f (x )=x -12,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围是________.答案 3<a <5解析 f (x )=x -12=1x(x >0),由图象知x ∈(0,+∞)时为减函数,又f (a+1)<f (10-2a ),∴⎩⎨⎧a +1>0,10-2a >0,a +1>10-2a .得⎩⎨⎧a >-1,a <5,a >3.∴3<a <5.三、解答题1.求函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)值域.解析:设t =x 51,∵x ≥-32,∴t ≥-2,则y =t 2+2t +4=(t +1)2+3. 当t =-1时,y min =3.∴函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)的值域为[3,+∞).点评:这是复合函数求值域的问题,应用换元法.2.已知f (x )=(m 2+2m )·xm 2+m -1,m 是何值时,f (x )是(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数.解 (1)若f (x )为正比例函数,则 ⎩⎨⎧ m 2+m -1=1m 2+2m ≠0,∴m =1. (2)若f (x )为反比例函数,则 ⎩⎨⎧m 2+m -1=-1m 2+2m ≠0,∴m =-1. (3)若f (x )为二次函数,则 ⎩⎨⎧m 2+m -1=2m 2+2m ≠0,∴m =-1±132.(4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2。
幂函数练习题及答案一、选择题1. 下列函数中,属于幂函数的是:A. y = 3x^2B. y = 5x + 2C. y = 2^xD. y = √x答案:C2. 对于幂函数y = ax^n,若n > 0,则函数图像为:A. 上升曲线B. 下降曲线C. 横坐标轴D. 常数函数y = a答案:A3. 若幂函数y = 3^x在点(0, a)处的函数值为12,则a的值为:A. 9B. 8C. 4D. 2答案:C二、填空题1. 当幂函数图像关于点(1, b)对称时,函数的底数a为_________。
答案:12. 若幂函数y = a^x的图像过点(2, 4),则底数a的值为_________。
答案:23. 幂函数y = 3^x图像的对称轴方程为_________。
答案:x = 0三、计算题1. 求解以下幂函数方程:1) 8^x = 2解:8^x = 2取对数得:xlog8 = log2x = log2 / log8 ≈ 0.3332) (1/2)^x = 4解:(1/2)^x = 4取对数得:xlog(1/2) = log4x = log4 / log(1/2) ≈ -22. 求以下幂函数的极限:1) lim(x→∞) 3^x解:当x趋于正无穷时,幂函数3^x趋于无穷大,因此极限为正无穷。
2) lim(x→-∞) 2^x解:当x趋于负无穷时,幂函数2^x趋于零,因此极限为零。
四、证明题证明:幂函数y = a^x和指数函数y = e^x都是定义域为实数集合R 的递增函数。
证明过程略。
综上所述,幂函数是具有底数a和自变量x的数学函数,根据底数的不同,幂函数的特性也会有所不同。
通过练习题的训练,我们可以更好地理解和掌握幂函数的概念、性质以及解题方法,提升数学应用能力和解决问题的能力。
自主梳理1.幂函数的概念形如________的函数叫做幂函数,其中____是自变量,____是常数. 2.幂函数的性质(1)五种常见幂函数的性质,列表如下: 定义域 值域 奇偶性 单调性 过定点y =x R R 奇 Z (1,1)y =x 2 R [0,+∞)偶 [0,+∞)Z (-∞,0][y =x 3R R 奇 ZY =x 12[0,+∞) [0,+∞) 非奇 非偶 [0,+∞)Z Y =x -1(-∞,0) ∪(0,+∞)(-∞,0) ∪(0,+∞)奇(-∞,0)[(0,+∞)[(2)所有幂函数在________上都有定义,并且图象都过点(1,1),且在第____象限无图象. (3)α>0时,幂函数的图象通过点____________,并且在区间(0,+∞)上是________,α<0时,幂函数在(0,+∞)上是减函数,图象______原点.1.已知幂函数y =f (x )的图像经过点⎝⎛⎭⎫4,12,则f (2)=( ) A.14 B .4C.22D. 2 2.下列函数中,其定义域与值域不同的函数是( ) A .y =x 12B .y =x -1 C .y =x 13D .y =x 23.已知f (x )=x 12,若0<a <b <1,则下列各式中正确的是( )A .f (a )<f (b )<f ⎝⎛⎭⎫1a <f ⎝⎛⎭⎫1b B .f ⎝⎛⎭⎫1a <f ⎝⎛⎭⎫1b <f (b )<f (a ) C .f (a )<f (b )<f ⎝⎛⎭⎫1b <f ⎝⎛⎭⎫1a D .f ⎝⎛⎭⎫1a <f (a )<f ⎝⎛⎭⎫1b <f (b )4.已知f (x )=x 2+bx +c 且f (-1)=f (3),则( ) A .f (-3)<c <f ⎝⎛⎭⎫52 B .f ⎝⎛⎭⎫52<c <f (-3) C .f ⎝⎛⎭⎫52<f (-3)<cD .c <f ⎝⎛⎭⎫52<f (-3)5.(2013·蚌埠二中调研)设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,如果f (x 1)=f (x 2)(x 1≠x 2),则f (x 1+x 2)=( )A .-b2aB .-baC .c D.4ac -b 24a6.若f (x )=x 2-x +a ,f (-m )<0,则f (m +1)的值( ) A .正数 B .负数 C .非负数D .与m 有关 7.对于函数y =x 2,y =x 12有下列说法:①两个函数都是幂函数;②两个函数在第一象限内都单调递增; ③它们的图像关于直线y =x 对称; ④两个函数都是偶函数; ⑤两个函数都经过点(0,0)、(1,1); ⑥两个函数的图像都是抛物线型. 其中正确的有________.8.(2012·北京西城二模)已知函数f (x )=x 2+bx +1是R 上的偶函数,则实数b =________,不等式f (x -1)<x 的解集为________.9.(2012·无锡联考)设函数f (x )=mx 2-mx -1,若f (x )<0的解集为R ,则实数m 的取值范围是________.10.如果幂函数f (x )=x -12p 2+p +32(p ∈Z)是偶函数.且在(0,+∞)上是增函数.求p的值,并写出相应的函数f (x )的解析式.11.已知二次函数f(x)的图像过点A(-1,0)、B(3,0)、C(1,-8).(1)求f(x)的解析式;(2)求f(x)在x∈[0,3]上的最值;(3)求不等式f(x)≥0的解集.12.设f(x)是定义在R上的偶函数,当0≤x≤2时,y=x,当x>2时,y=f(x)的图像是顶点为P(3,4),且过点A(2,2)的抛物线的一部分.(1)求函数f(x)在(-∞,-2)上的解析式;(2)在下面的直角坐标系中直接画出函数f(x)的草图;(3)写出函数f (x )的值域.1.已知y =f (x )是偶函数,当x >0时,f (x )=(x -1)2,若当x ∈⎣⎡⎦⎤-2,-12时,n ≤f (x )≤m 恒成立,则m -n 的最小值为( )A.13B.12 C.34D .12.(2013·青岛质检)设f (x )与g (x )是定义在同一区间[a ,b ]上的两个函数,若函数y =f (x )-g (x )在x ∈[a ,b ]上有两个不同的零点,则称f (x )和g (x )在[a ,b ]上是“关联函数”,区间[a ,b ]称为“关联区间”.若f (x )=x 2-3x +4与g (x )=2x +m 在[0,3]上是“关联函数”,则m 的取值范围为________.3.(2012·滨州模拟)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ∈R ,c ∈R).(1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0,求F (2)+F (-2)的值;(2)若a=1,c=0,且|f(x)|≤1在区间(0,1]上恒成立,试求b的取值范围.答 案 课时跟踪检测(九)A 级1.选C 设f (x )=x α,因为图像过点⎝⎛⎭⎫4,12,代入解析式得:α=-12, ∴f (2)=2-12=22.2.选D 对A ,定义域、值域均为[0,+∞);对B ,定义域、值域均为(-∞,0)∪(0,+∞);对C ,定义域值域均为R ;对D ,定义域为R ,值域为[0,+∞).3.选C 因为函数f (x )=x 12在(0,+∞)上是增函数,又0<a <b <1b <1a ,故f (a )<f (b )<f ⎝⎛⎭⎫1b <f ⎝⎛⎭⎫1a . 4.选D 由已知可得二次函数图像关于直线x =1对称,又f (-3)=f (5),c =f (0)=f (2),二次函数在区间(1,+∞)上单调递增,故有f (-3)=f (5)>f ⎝⎛⎭⎫52>f (2)=f (0)=c .5.选C 由题意得:a ≠0,x 1+x 22=-b 2a ,x 1+x 2=-b a .得f (x 1+x 2)=f ⎝⎛⎭⎫-b a =a ·b 2a 2-b 2a +c =c .6.选B 法一:∵f (x )=x 2-x +a 的对称轴为x =12,而-m ,m +1关于12对称,∴f (m +1)=f (-m )<0.法二:∵f (-m )<0,∴m 2+m +a <0,∴f (m +1)=(m +1)2-(m +1)+a =m 2+m +a <0. 7.①②⑤⑥8.解析:因为f (x )=x 2+bx +1是R 上的偶函数,所以b =0,则f (x )=x 2+1,解不等式(x -1)2+1<x ,即x 2-3x +2<0得1<x <2.答案:0 {x |1<x <2}9.解析:若m =0,显然-1<0恒成立, 若m ≠0,则⎩⎨⎧m <0,Δ<0.∴-4<m <0.故所求范围为:-4<m≤0.答案:(-4,0]10.解:∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,∴-12+p+32>0,2p即p2-2p-3<0.∴-1<p<3.又∵f(x)是偶函数且p∈Z,∴p=1,故f(x)=x2.11.解:(1)由题意可设f(x)=a(x+1)(x-3),将C(1,-8)代入得-8=a(1+1)(1-3),得a=2.即f(x)=2(x+1)(x-3)=2x2-4x-6.(2)f(x)=2(x-1)2-8,当x∈[0,3]时,由二次函数图像知,f(x)min=f(1)=-8,f(x)max=f(3)=0.(3)f(x)≥0的解集为{x|x≤-1,或x≥3}.12.解:(1)设顶点为P(3,4)且过点A(2,2)的抛物线的方程为y=a(x-3)2+4,将(2,2)代入可得a=-2,则y=-2(x-3)2+4,即x>2时,f(x)=-2x2+12x-14.当x<-2时,即-x>2.又f(x)为偶函数,f(x)=f(-x)=-2×(-x)2-12x-14,即f(x)=-2x2-12x-14.所以函数f(x)在(-∞,-2)上的解析式为f(x)=-2x2-12x-14.(2)函数f(x)的图像如图,(3)由图像可知,函数f (x )的值域为(-∞,4].B 级1.选D 当x <0时,-x >0,f (x )=f (-x )=(x +1)2, ∵x ∈⎣⎡⎦⎤-2,-12, ∴f (x )min =f (-1)=0,f (x )max =f (-2)=1, ∴m ≥1,n ≤0,m -n ≥1.2.解析:由题意知,y =f (x )-g (x )=x 2-5x +4-m 在[0,3]上有两个不同的零点.在同一坐标系下作出函数y =m 与y =x 2-5x +4(x ∈[0,3])的图像如图所示,结合图像可知,当x ∈[2,3]时,y =x 2-5x +4∈⎣⎡⎦⎤-94,-2,故当m ∈⎝⎛⎦⎤-94,-2时,函数y =m 与y =x 2-5x +4(x ∈[0,3])的图像有两个交点.答案:⎝⎛⎦⎤-94,-2 3.解:(1)由已知c =1,a -b +c =0,且-b2a =-1,解得a =1,b =2.则f (x )=(x +1)2.则F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2,x >0,-(x +1)2,x <0.故F (2)+F (-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8.(2)由题意得f (x )=x 2+bx ,原命题等价于-1≤x 2+bx ≤1在(0,1]上恒成立,即b ≤1x -x且b ≥-1x-x 在(0,1]上恒成立.又当x ∈(0,1]时,1x -x 的最小值为0,-1x -x 的最大值为-2,故-2≤b ≤0.。
幂函数的概念例1、下列结论中,正确的是( )A.幂函数的图象都通过点(0,0),(1,1)B.幂函数的图象可以出现在第四象限C.当幂指数α取1,3,12时,幂函数y=xα是增函数D.当幂指数α=-1时,幂函数y=xα在定义域上是减函数解析当幂指数α=-1时,幂函数y=x-1的图象不通过原点,故选项A 不正确;因为所有的幂函数在区间(0,+∞)上都有定义,且y=xα (α∈R),y>0,所以幂函数的图象不可能出现在第四象限,故选项B不正确;而当α=-1时,y=x-1在区间(-∞,0)和(0,+∞)上是减函数,但它在定义域上不是减函数.答案 C例2、已知幂函数f(x)=(t3-t+1)x 15(7+3t-2t2) (t∈Z)是偶函数且在(0,+∞)上为增函数,求实数t的值.分析关于幂函数y=xα (α∈R,α≠0)的奇偶性问题,设pq(|p|、|q|互质),当q为偶数时,p必为奇数,y=x pq是非奇非偶函数;当q是奇数时,y=xpq的奇偶性与p的值相对应.解∵f(x)是幂函数,∴t3-t+1=1,∴t=-1,1或0.当t=0时,f(x)=x 75是奇函数;当t=-1时,f(x)=x 25是偶函数;当t=1时,f(x)=x 85是偶函数,且25和85都大于0,在(0,+∞)上为增函数.故t=1且f(x)=x 85或t=-1且f(x)=x25.点评如果题中有参数出现,一定要注意对参数的分类讨论,尤其对题中的条件t ∈Z 给予足够的重视.例3、如图是幂函数y =x m 与y =x n 在第一象限内的图象,则( )A .-1<n<0<m<1B .n <-1,0<m <1C .-1<n <0,m >1D .n <-1,m >1解析 在(0,1)内取同一值x 0,作直线x =x 0,与各图象有交点,则“点低指数大”.如图,0<m <1,n <-1.答案 B点评 在区间(0,1)上,幂函数的指数越大,图象越靠近x 轴;在区间(1,+∞)上,幂函数的指数越大,图象越远离x 轴.例4、已知x 2>x 13,求x 的取值范围.错解 由于x 2≥0,x 13∈R ,则由x 2>x 13,可得x ∈R .错因分析 上述错解原因是没有掌握幂函数的图象特征,尤其是y =x α在α>1和0<α<1两种情况下图象的分布.正解作出函数y=x2和y=31x 的图象(如右图所示),易得x<0或x>1.例5、函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,求f (x )的解析式.分析 解答本题可严格根据幂函数的定义形式列方程求出m ,再由单调性确定m .解 根据幂函数定义得m 2-m -1=1,解得m =2或m =-1, 当m =2时,f (x )=x 3在(0,+∞)上是增函数;当m =-1时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故f (x )=x 3. 点评 幂函数y =x α (α∈R ),其中α为常数,其本质特征是以幂的底x 为自变量,指数α为常数(也可以为0).这是判断一个函数是否为幂函数的重要依据和唯一标准.对本例来说,还要根据单调性验根,以免增根.变式 已知y =(m 2+2m -2)x1m 2-1+2n -3是幂函数,求m ,n 的值.解由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m 2+2m -2=1m 2-1≠02n -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-3n =32,所以m =-3,n =32.例6、比较下列各组中两个数的大小:(1)535.1,537.1;(2)0.71.5,0.61.5;(3)32)2.1(--,32)25.1(--.解析:(1)考查幂函数y =53x 的单调性,在第一象限内函数单调递增, ∵1.5<1.7,∴535.1<537.1,(2)考查幂函数y =23x 的单调性,同理0.71.5>0.61.5. (3)先将负指数幂化为正指数幂可知它是偶函数, ∵32)2.1(--=322.1-,32)25.1(--=3225.1-,又322.1->3225.1-, ∴32)2.1(-->3225.1-.点评:比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是: (1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性; (2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性;(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需寻找一个恰当的数作为桥梁来比较大小.例7、比较下列各组数的大小(1) 3-52与3.1-52;(2)-8-78与-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1978.分析 比较大小问题一般是利用函数的单调性,当不便利用单调性时,可用0与1去比较,这种方法叫“搭桥”法.解 (1)函数y =x -52在(0,+∞)上为减函数,又3<3.1,所以3-52>3.1-52.(2)-8-78=-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1878,函数y =x 78在(0,+∞)上为增函数,又18>19,则⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1878>⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1978,从而-8-78<-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1978.点评 比较大小的题,要综合考虑函数的性质,特别是单调性的应用,更善于运用“搭桥”法进行分组,常数0和1是常用的参数.变式 比较下列各组数的大小: (1)⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-23-23与⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23;(2)4.125,(-1.9)35与3.8-23.解 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫23-23,⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23,∵函数y =x -23在(0,+∞)上为减函数,又∵23>π6,∴⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫23-23<⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23=⎝⎛⎭⎪⎫-π6-23.(2)(4.1)25>125=1,0<3.8-23<1-23=1,(-1.9)35<0,所以(-1.9)35<3.8-23<(4.1)25.例8、 已知幂函数y =x 3m -9 (m ∈N *)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上函数值随x的增大而减小,求满足(a+1)-m3<(3-2a)-m3的a的范围.解∵函数在(0,+∞)上递减,∴3m-9<0,解得m<3,又m∈N*,∴m=1,2.又函数图象关于y轴对称,∴3m-9为偶数,故m=1,∴有(a+1)-13<(3-2a)-13.又∵y=x-13在(-∞,0),(0,+∞)上均递减,∴a+1>3-2a>0或0>a+1>3-2a 或a+1<0<3-2a,解得23<a<32或a<-1.点评(1)解决与幂函数有关的综合题时,一定要考虑幂函数的定义.(2)幂函数y=xα,由于α的值不同,单调性和奇偶性也就不同.变式已知幂函数y=xm2-2m-3 (m∈Z)的图象与x轴、y轴都无公共点,且关于y轴对称,求m的值,且画出它的图象.解由已知,得m2-2m-3≤0,∴-1≤m≤3.又∵m∈Z,∴m=-1,0,1,2,3,当m=0或m=2时,y=x-3为奇函数,其图象不关于y轴对称,不符合题意.当m=-1或m=3时,有y=x0,其图象如图①所示.当m=1时,y=x-4,其图象如图②所示.练习一、选择题 1.下列命题:①幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0);②幂函数的图象不可能在第四象限;③n =0时,y =x n 的图象是一条直线;④幂函数y =x n ,当n >0时,是增函数;⑤幂函数y =x n ,当n <0时,在第一象限内函数值随x 值的增大而减小. 其中正确的是( )A .①和④B .④和⑤C .②和③D .②和⑤ 答案 D2.下列函数中,不是幂函数的是( ) A .y =2x B .y =x -1 C .y =x D .y =x 2答案 A3.设α∈⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫-2,-1,-12,13,12,1,2,3,则使f (x )=x α为奇函数且在(0,+∞)内单调递减的α值的个数是( )A .1B .2C .3D .4 答案 A4.当x ∈(1,+∞)时,下列函数图象恒在直线y =x 下方的偶函数是( ) A .y =x 12 B .y =x -2 C .y =x 2 D .y =x -1答案 B5.如果幂函数y =(m 2-3m +3)·xm 2-m -2的图象不过原点,则m 的取值是( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =1 答案 B解析 由已知⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m +3=1m 2-m -2≤0∴m =1或m =2.6.在函数y =1x2,y =2x 2,y =x 2+x ,y =1 (x ≠0)中幂函数的个数为( )A .1B .0C .2D .3 答案 C解析 依据幂函数的定义判定,应选C.7.幂函数f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫4,12,那么f (8)的值为( )A .26 B .64 C.24D.164答案 C解析 设f (x )=x α(α为常数),将⎝⎛⎭⎪⎪⎫4,12点代入得12=4α,∴α=-12,f (x )=x-12,∴f (8)=8-12=24. 8.下列函数中,值域为[0,+∞)的函数是( )A .y =2xB .y =x 2C .y =x -2D .y =log a x (a >0,且a ≠1) 答案 B解析 根据函数图象,选B. 二、填空题1.若幂函数y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎪⎪⎫9,13,则f (25)=_____________.答案 15解析 设f (x )=x α,则9α=13,α=-12.∴f (25)=25-12=15.2.设幂函数y =x α的图象经过点(8,4),则函数y =x α的值域是______________.答案 [0,+∞)解析 由4=8α,得α=23,∴y =x 23≥0.3. 如图所示是幂函数y=x α在第一象限内的图象,已知α取±2,±四个值,则相应于曲线C1,C2,C3,C4的α依次为 .答案 2,12,-12,-24.若幂函数y =f (x )的图象经过点(2,2),则f (25)的值是________.答案 5解析 设y =x α,∵点(2,2)在y =x α的图象上, ∴2=2α,∴α=12,∴f (x )=x 12.故f (25)=2512=5.5.幂函数y =x α (α∈R )的图象一定不经过第________象限. 答案 四6.把下列各数223,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫53-13,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-233,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫150,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3223,按由小到大的排列顺序为__________________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-233<⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫53-13<⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫150<⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3223<223.7.已知幂函数f (x )=x -12,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围是________.答案 3<a <5 解析 f (x )=x -12=1x(x >0),由图象知x ∈(0,+∞)时为减函数,又f (a +1)<f (10-2a ),∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1>0,10-2a >0,a +1>10-2a .得⎩⎪⎨⎪⎧a >-1,a <5,a >3.∴3<a <5.三、解答题1.求函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)值域.解析:设t =x 51,∵x ≥-32,∴t ≥-2,则y =t 2+2t +4=(t +1)2+3. 当t =-1时,y min =3.∴函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)的值域为[3,+∞). 点评:这是复合函数求值域的问题,应用换元法.2.已知f (x )=(m 2+2m )·xm 2+m -1,m 是何值时,f (x )是(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数.解 (1)若f (x )为正比例函数,则 ⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=1m 2+2m ≠0,∴m =1.(2)若f (x )为反比例函数,则 ⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=-1m 2+2m ≠0,∴m =-1.(3)若f (x )为二次函数,则 ⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=2m 2+2m ≠0,∴m =-1±132.(4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2。
幂函数的概念例1、下列结论中,正确的是( )A.幂函数的图象都通过点(0,0),(1,1) B.幂函数的图象可以出现在第四象限C.当幂指数α取1,3,12时,幂函数y=xα是增函数D.当幂指数α=-1时,幂函数y=xα在定义域上是减函数解析当幂指数α=-1时,幂函数y=x-1的图象不通过原点,故选项A 不正确;因为所有的幂函数在区间(0,+∞)上都有定义,且y=xα (α∈R),y>0,所以幂函数的图象不可能出现在第四象限,故选项B不正确;而当α=-1时,y=x-1在区间(-∞,0)和(0,+∞)上是减函数,但它在定义域上不是减函数.答案 C例2、已知幂函数f(x)=(t3-t+1)x 15(7+3t-2t2) (t∈Z)是偶函数且在(0,+∞)上为增函数,求实数t的值.分析关于幂函数y=xα(α∈R,α≠0)的奇偶性问题,设pq(|p|、|q|互质),当q为偶数时,p必为奇数,y=x pq是非奇非偶函数;当q是奇数时,y=x pq的奇偶性与p的值相对应.解∵f(x)是幂函数,∴t3-t+1=1,∴t=-1,1或0.当t=0时,f(x)=x75是奇函数;当t=-1时,f(x)=x25是偶函数;当t=1时,f(x)=x85是偶函数,且25和85都大于0,在(0,+∞)上为增函数.故t=1且f(x)=x85或t=-1且f(x)=x25.点评如果题中有参数出现,一定要注意对参数的分类讨论,尤其对题中的条件t∈Z给予足够的重视.例3、如图是幂函数y =x m 与y =x n 在第一象限内的图象,则( )A .-1<n<0<m<1B .n <-1,0<m <1C .-1<n <0,m >1D .n <-1,m >1 解析 在(0,1)内取同一值x 0,作直线x =x 0,与各图象有交点,则“点低指数大”.如图,0<m <1,n <-1.答案 B点评 在区间(0,1)上,幂函数的指数越大,图象越靠近x 轴;在区间(1,+∞)上,幂函数的指数越大,图象越远离x 轴.例4、已知x 2>x 13,求x 的取值范围.错解 由于x 2≥0,x 13∈R ,则由x 2>x 13,可得x ∈R .错因分析 上述错解原因是没有掌握幂函数的图象特征,尤其是y =x α在α>1和0<α<1两种情况下图象的分布.正解作出函数y=x2和y=31x 的图象(如右图所示),易得x<0或x>1.例5、函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,求f (x )的解析式.分析 解答本题可严格根据幂函数的定义形式列方程求出m ,再由单调性确定m .解 根据幂函数定义得m 2-m -1=1,解得m =2或m =-1,当m =2时,f (x )=x 3在(0,+∞)上是增函数;当m =-1时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故f (x )=x 3.点评 幂函数y =x α (α∈R ),其中α为常数,其本质特征是以幂的底x 为自变量,指数α为常数(也可以为0).这是判断一个函数是否为幂函数的重要依据和唯一标准.对本例来说,还要根据单调性验根,以免增根.变式 已知y =(m 2+2m -2)x 1m 2-1+2n -3是幂函数,求m ,n 的值.解由题意得⎩⎨⎧m 2+2m -2=1m 2-1≠02n -3=0,解得⎩⎨⎧m =-3n =32,所以m =-3,n =32.例6、比较下列各组中两个数的大小:(1)535.1,537.1;(2)0.71.5,0.61.5;(3)32)2.1(--,32)25.1(--.解析:(1)考查幂函数y =53x 的单调性,在第一象限内函数单调递增, ∵1.5<1.7,∴535.1<537.1,(2)考查幂函数y =23x 的单调性,同理0.71.5>0.61.5. (3)先将负指数幂化为正指数幂可知它是偶函数, ∵32)2.1(--=322.1-,32)25.1(--=3225.1-,又322.1->3225.1-, ∴32)2.1(-->3225.1-.点评:比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是: (1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性; (2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性;(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需寻找一个恰当的数作为桥梁来比较大小.例7、比较下列各组数的大小(1) 3-52与3.1-52;(2)-8-78与-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.分析 比较大小问题一般是利用函数的单调性,当不便利用单调性时,可用0与1去比较,这种方法叫“搭桥”法.解 (1)函数y =x -52在(0,+∞)上为减函数,又3<3.1,所以3-52>3.1-52.(2)-8-78=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1878,函数y =x 78在(0,+∞)上为增函数,又18>19,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1878>⎝ ⎛⎭⎪⎫1978, 从而-8-78<-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.点评 比较大小的题,要综合考虑函数的性质,特别是单调性的应用,更善于运用“搭桥”法进行分组,常数0和1是常用的参数.变式 比较下列各组数的大小: (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23与⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23;(2)4.125,(-1.9)35与3.8-23.解 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23,⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23,∵函数y =x -23在(0,+∞)上为减函数,又∵23>π6,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23<⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23. (2)(4.1)25>125=1,0<3.8-23<1-23=1,(-1.9)35<0,所以(-1.9)35<3.8-23<(4.1)25.例8、 已知幂函数y =x 3m -9 (m ∈N *)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上函数值随x 的增大而减小,求满足(a +1)-m 3<(3-2a )-m3的a 的范围.解 ∵函数在(0,+∞)上递减, ∴3m -9<0,解得m <3, 又m ∈N *,∴m =1,2.又函数图象关于y 轴对称, ∴3m -9为偶数,故m =1,∴有(a +1)-13<(3-2a )-13.又∵y =x -13在(-∞,0),(0,+∞)上均递减,∴a +1>3-2a >0或0>a +1>3-2a 或a +1<0<3-2a ,解得23<a <32或a <-1.点评 (1)解决与幂函数有关的综合题时,一定要考虑幂函数的定义.(2)幂函数y =x α,由于α的值不同,单调性和奇偶性也就不同.变式 已知幂函数y =xm 2-2m -3 (m ∈Z )的图象与x 轴、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,且画出它的图象.解 由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3. 又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3, 当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不符合题意. 当m =-1或m =3时,有y =x 0,其图象如图①所示. 当m =1时,y =x -4,其图象如图②所示.练习一、选择题 1.下列命题:①幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0);②幂函数的图象不可能在第四象限;③n =0时,y =x n 的图象是一条直线;④幂函数y =x n ,当n >0时,是增函数;⑤幂函数y =x n ,当n <0时,在第一象限内函数值随x 值的增大而减小. 其中正确的是( )A .①和④B .④和⑤C .②和③D .②和⑤ 答案 D2.下列函数中,不是幂函数的是( )A .y =2xB .y =x -1C .y =xD .y =x 2 答案 A3.设α∈⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫-2,-1,-12,13,12,1,2,3,则使f (x )=x α为奇函数且在(0,+∞)内单调递减的α值的个数是( )A .1B .2C .3D .4 答案 A 4.当x ∈(1,+∞)时,下列函数图象恒在直线y =x 下方的偶函数是( )A .y =x 12B .y =x -2C .y =x 2D .y =x -1答案 B 5.如果幂函数y =(m 2-3m +3)·xm 2-m -2的图象不过原点,则m 的取值是( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =1 答案 B解析 由已知⎩⎨⎧m 2-3m +3=1m 2-m -2≤0∴m =1或m =2.6.在函数y =1x2,y =2x 2,y =x 2+x ,y =1 (x ≠0)中幂函数的个数为( )A .1B .0C .2D .3 答案 C解析 依据幂函数的定义判定,应选C.7.幂函数f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,那么f (8)的值为( )A .2 6B .64 C.24 D.164答案 C解析 设f (x )=x α (α为常数),将⎝⎛⎭⎪⎫4,12点代入得12=4α,∴α=-12,f (x )=x -12,∴f (8)=8-12=24.8.下列函数中,值域为[0,+∞)的函数是( )A .y =2xB .y =x 2C .y =x -2D .y =log a x (a >0,且a ≠1) 答案 B解析 根据函数图象,选B. 二、填空题1.若幂函数y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎪⎫9,13,则f (25)=_____________.答案 15解析 设f (x )=x α,则9α=13,α=-12.∴f (25)=25-12=15.2.设幂函数y =x α的图象经过点(8,4),则函数y =x α的值域是______________.答案 [0,+∞)解析 由4=8α,得α=23,∴y =x 23≥0.3. 如图所示是幂函数y=x α在第一象限内的图象,已知α取±2,± 四个值,则相应于曲线C1,C2,C3,C4的α依次为 .答案 2,12,-12,-24.若幂函数y =f (x )的图象经过点(2,2),则f (25)的值是________.答案 5解析 设y =x α,∵点(2,2)在y =x α的图象上,∴2=2α,∴α=12,∴f (x )=x 12.故f (25)=2512=5.5.幂函数y =x α(α∈R )的图象一定不经过第________象限. 答案 四6.把下列各数223,⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13,⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,⎝ ⎛⎭⎪⎫150,⎝ ⎛⎭⎪⎫3223,按由小到大的排列顺序为__________________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-233<⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13<⎝ ⎛⎭⎪⎫150<⎝ ⎛⎭⎪⎫3223<223.7.已知幂函数f (x )=x -12,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围是________.答案 3<a <5解析 f (x )=x -12=1x (x >0),由图象知x ∈(0,+∞)时为减函数,又f (a+1)<f (10-2a ),∴⎩⎨⎧a +1>0,10-2a >0,a +1>10-2a .得⎩⎨⎧a >-1,a <5,a >3.∴3<a <5.三、解答题1.求函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)值域.解析:设t =x 51,∵x ≥-32,∴t ≥-2,则y =t 2+2t +4=(t +1)2+3. 当t =-1时,y min =3.∴函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)的值域为[3,+∞).点评:这是复合函数求值域的问题,应用换元法.2.已知f (x )=(m 2+2m )·xm 2+m -1,m 是何值时,f (x )是(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数.解 (1)若f (x )为正比例函数,则⎩⎨⎧m 2+m -1=1m 2+2m ≠0,∴m =1. (2)若f (x )为反比例函数,则 ⎩⎨⎧m 2+m -1=-1m 2+2m ≠0,∴m =-1. (3)若f (x )为二次函数,则⎩⎨⎧m 2+m -1=2m 2+2m ≠0,∴m =-1±132. (4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2。
幂的运算习题精选及答案1、幂的运算幂是一种基本的数学概念,它表示一个数(底数)的多少次方(指数)。
比如2^3表示2的3次方,结果为8。
而2^4则表示2的4次方,结果为16。
在幂的运算中,要注意两个特殊的情况:0的0次方和负指数幂的计算。
当底数为0时,任何正指数的幂都为0,而0的0次方的结果则没有定义。
因此,在实际的计算中,应该特别注意这种情况,避免出现错误。
另外,负指数幂的计算也需要特别注意。
具体来说,对于一个正数a和一个非零整数n,a^-n等于1/(a^n)。
2、幂的运算习题精选现在给出一些幂的运算练习题,供大家进行练习。
每道题目后面都会附有答案和解析,供大家参考。
题目一:计算3^4。
答案:3^4=81。
解析:3^4表示3的4次方,根据幂的计算规则,我们可以得到3^4=3*3*3*3=81。
题目二:计算2^-3。
答案:2^-3=1/8。
解析:2^-3等于1/(2^3),也就是1/8。
题目三:计算(-4)^3。
答案:(-4)^3=-64。
解析:(-4)^3表示-4的3次方,也就是-4*-4*-4,结果为-64。
题目四:计算7^0。
答案:7^0=1。
解析:任何数的0次方都等于1,因此7^0=1。
题目五:计算(-3)^-2。
答案:(-3)^-2=1/9。
解析:(-3)^-2等于1/((-3)^2),也就是1/9。
3、总结通过对幂的基本概念和运算规则的介绍,以及相应的练习题的答案和解析的演示,我们可以掌握幂的基本运算技巧。
而在实际的计算过程中,我们还需要密切注意一些特殊情况的处理,这样才能保证计算结果的准确性。
幂函数练习题及答案解析1.下列幂函数中为偶函数的是 y = x^2.解析:定义域为实数集,f(-x) = (-x)^2 = x^2,因此是偶函数。
2.若 a < 1,则 5a < 0.5a < 5-a。
解析:因为 a < 1,所以 y = x 是单调递减函数且 0.5 < 5 < 5-a,因此 5a < 0.5a < 5-a。
3.α 可能的取值为 1 和 3,使得函数y = x^α 的定义域为实数集且为奇函数。
解析:只有函数 y = x 和 y = x^3 的定义域是实数集且为奇函数,因此α 可能的取值为 1 和 3.4.当 n = -1 或 n = 2 时,满足 (-2)^n。
(-3)^n。
解析:因为 (-2)^n。
0 且 (-3)^n < 0,所以 y = x^n 在 (-∞。
+∞) 上为减函数。
因此 n = -1 或 n = 2.1.函数 y = (x+4)^2 的递减区间是 (-∞。
-4)。
解析:函数的开口向上,关于 x = -4 对称,因此在 (-∞。
-4) 上递减。
2.幂函数的图像过点(2.4),则其单调递增区间是(-∞。
0)。
解析:因为 y = x^2 的图像是开口向上的抛物线,过点(2.4),因此其单调递增区间为 (-∞。
0)。
3.正确的说法有 2 个。
解析:①错误;②中 y = x^-1 的图像不过点 (1.1);③正确;④正确,因此有 2 个正确的说法。
4.使f(x) = x^α 为奇函数且在(0.+∞) 上单调递减的α 的值的个数是 1.解析:因为f(x) = x^α 为奇函数,所以α 为奇数,因此α可能的取值为 -3.-1.1.3.因为在(0.+∞) 上单调递减,所以只有α = -1 满足条件。
因此个数为 1.1.α=-1,1,3.由于f(x)在(,+∞)上为减函数,所以α=-1.2.使(3-2x-x^2)/4有意义的x的取值范围是(-3<x<1)。
幕函数练习题及答案、选择题:在每小题给岀的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代号填在题后的括号内(每小题5分,共50分)1 •下列函数中既是偶函数又是[|(",0)上是增函数的是||, 12 •函数y=x在区间[空,2]上的最大值是1 彳A •B • - 143 •下列所给岀的函数中,是幕函数的是( )D I( )D .- 4( ) A• y - -x3 C • y 二2x3D• y = x3 -14A•B•C •D.A •关于原点对称B •关于x轴对称a 2^4 a13 • y =x是偶函数,且在 (0「:)是减函数,则整数 a 的值是 ______________ .C •关于y 轴对称7 •函数 y = x | x |,x • R ,满足 D •关于直线y = x 对称A •是奇函数又是减函数B •是偶函数又是增函数C •是奇函数又是增函数D •是偶函数又是减函数28 •函数y 二x • 2x -24的单调递减区间是 A •(-二,-6]B • [-6, ::)C •(」:,T]D • [T,二)9•如图1 — 9所示,幕函数 y =x >在第一象限的图象,比较0,〉1,〉2「3,〉4,1 的大小(A • :「:::• 3 ::: 0 < :4::: :' 2 ::: 1B •C • 〉2 ”: :. 4 ::: 0 ”: :. 3 ::: 1 <D •< :- 2 :::0 < ■- 4 ::: 1 < 1410 •对于幕函数f (x) = x 5,若0 :::捲:::x 2,则x 1 x 2 f(x 1) f(x 2)f(—1 2), 1-大小关系是()2 2f ( X 1 X 2)f(xj f(X 2)2 2f(宁)」x1)2f(x2)2 2x 1 x 2f (x-i V f (x 2)B • f( 12) 1 -2 2D •无法确定、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题 6分,共24分)11 函数12•的解析式是 _____________________3丄14 •幕函数y =x m(m, n,k,N*, m, n互质)图象在一、二象限,不过原点,则奇偶性为 _____________ .三、解答题:解答应写岀文字说明•证明过程或演算步骤(共76分).15 •( 12分)比较下列各组中两个值大小""6 6 5 ~(1) 0.6TT与0.7育;(2) (―0.88)3与(-0.89),16 •( 12分)已知幕函数的解析式317 •( 12分)求证:函数y =x3在R上为奇函数且为增函数k, m,n 的[f (x):x m<m」(m2z)的图象与x轴,y轴都无交点,且关于yI轴对称, 试确18 . ( 12分)下面六个幕函数的图象如图所示,试建立函数与图象之间的对应关系1 2(2) y = x^;(3) y = ;1(5)y=x^;( 6)y=x 2.后,商品卖岀个数减少 bx 成,税率是新定价的 a 成,这里a,b 均为正常数,且a <10,设售货款扣除税款后,剩余y 元,要使y 最大,求x 的值.20 . ( 14分)利用幕函数图象,画岀下列函数的图象(写清步骤)2x +2x+2 y x 2 2x 1 (A ) ( B ) ( C )(D ) ( E ) ( F )19 . ( 14分)由于对某种商品开始收税,使其定价比原定价上涨xX 成(即上涨率为10 ),涨价 3(1) y = x 2 ; ()5(2) y =(x-2)刁-1(1 )参考答案、CCBAD DCADA412 . f (X) = X3(X _ 0) ; 13 . 5 ;14 . m, k为奇数,n是偶数;6三、15 .解:(1);函数y =x石在(0「:)上是增函数且0 ::: 0.6 :::0.7 :::•::56 6.0.6右:::0.7右(2)函数y =x3在(0,;)上增函数且0 ::: 0.88 ::: 0.895 5 5 5 5 5.0.883:::0.893. -0.883■ -0.893,即.(一0.88『:::(一0.89)3.2m「2m -3 _ 016 .解:田<m2-2m-3 是偶数得m =-1,1,3.m E Zm - -1和3时解析式为f (x) =x°,m =1时解析式为f (x) = x J.17 .解:显然f ( -x) =( -x)3 - -x3 - -f (x),奇函数;令X1 :::X2,贝U f (xj —f (x2 ) = x「一X23= (X t —X2 )(x「亠乂必2 亠X22),其中,显然X1 -X2 ::: 0 ,X1 X1X2 X2 = (x11X2^ —X,由于(x<|」X2)2 _ 0,— X2—0,2 4 2 4且不能同时为0,否则x^ = X2 = 0,故(x1— x2)2— x2,0.2 4从而f (N) - f (x2)::: 0 . 所以该函数为增函数18 •解:六个幕函数的定义域,奇偶性,单调性如下:数;1(2) y =x 3 =3 x 定义域为R ,是奇函数,在[0, •::)是增函数;2(3) y = x 3 = 議 义域为R ,是偶函数,在[0,讼)是增函数;⑷y = 2定义域RUR 堤偶函数,在(0,;)是减函数;x(5) y =x'二丄定义域R UR 堤奇函数,在(0,;)是减函数;x1(6) y =x ^=:」定义域为R 既不是奇函数也不是偶 函数,在(0,=)Qx上减函数.通过上面分析,可以得岀(1)1( A ),( 2 )1( F ),( 3)(E ),( 4)1( C ), (5 ) ■ ( D ),( 6 ) ■ ( B )x19 •解:设原定价 A 元,卖岀B 个,则现在定价为 A(1+),10应交税款为AB(1+ x )(1 —•,10 10 10剩余款为 y = AB(1+ —)(1 — 5)(1_亘)=AB (1 一旦)(__Lx 2 Sx 1),10 10 10 10 100 10 所以x =5(1 —b)时y 最大要使y 最大,x 的值为X 二5(1 _b).bb20 .解:3(1) y =x 2=.x 定义域[0 ,E3,既不是奇函数也不是偶函数,在[0,回 是增函现在卖出个数为xbxxbxA(1+) B(1 —)=AB(1 +)(1 — ),10101010bxB(1 - bx ),现在售货金额为105 •下列命题中正确的是 ()A •当〉=0时函数y = ■的图象是一条直线B •幕函数的图象都经过(0, 0)和(1,1 )点C •若幕函数y =x '是奇函数,则 y 是定义域上的增函数D •幕函数的图象不可能岀现在第四象限 6 •函数y = x 3和y = x 3图象满足 ()(1)X 2 2x 21 2 = 2x 2 2x 1 x 2》2x 11 (x 1)21个单位,再向上平移1个单位可以得到函数 的图象.x 2 2x 15 (2) y =(x 「2)于-1的图象可以由 5y 图象向右平移2个单位,再向下平移1个单位而得到.图象略。
1.下列幂函数为偶函数的是( ) A .y =x 12B .y =3xC .y =x 2D .y =x -1 解析:选C.y =x 2,定义域为R ,f (-x )=f (x )=x 2.2.若a <0,则0.5a,5a,5-a 的大小关系是( )A .5-a <5a <0.5aB .5a <0.5a <5-aC .0.5a <5-a <5aD .5a <5-a <0.5a解析:选B.5-a =(15)a ,因为a <0时y =x a 单调递减,且15<0.5<5,所以5a <0.5a <5-a .3.设α∈{-1,1,12,3},则使函数y =x α的定义域为R ,且为奇函数的所有α值为( )A .1,3B .-1,1C .-1,3D .-1,1,3解析:选A.在函数y =x -1,y =x ,y =x 12,y =x 3中,只有函数y =x 和y =x 3的定义域是R ,且是奇函数,故α=1,3.4.已知n ∈{-2,-1,0,1,2,3},若(-12)n >(-13)n ,则n =________.解析:∵-12<-13,且(-12)n >(-13)n ,∴y =x n 在(-∞,0)上为减函数.又n ∈{-2,-1,0,1,2,3}, ∴n =-1或n =2. 答案:-1或21.函数y =(x +4)2的递减区间是() A .(-∞,-4) B .(-4,+∞) C .(4,+∞) D .(-∞,4)解析:选A.y =(x +4)2开口向上,关于x =-4对称,在(-∞,-4)递减.2.幂函数的图象过点(2,14),则它的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .[0,+∞)C .(-∞,0)D .(-∞,+∞)解析:选C.幂函数为y =x -2=1x 2,偶函数图象如图.3.给出四个说法:①当n =0时,y =x n 的图象是一个点; ②幂函数的图象都经过点(0,0),(1,1); ③幂函数的图象不可能出现在第四象限;④幂函数y =x n 在第一象限为减函数,则n <0. 其中正确的说法个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4解析:选B.显然①错误;②中如y =x -12的图象就不过点(0,0).根据幂函数的图象可知③、④正确,故选B.4.设α∈{-2,-1,-12,13,12,1,2,3},则使f (x )=x α为奇函数且在(0,+∞)上单调递减的α的值的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选A.∵f (x )=x α为奇函数,∴α=-1,13,1,3.又∵f (x )在(0,+∞)上为减函数, ∴α=-1.5.使(3-2x -x 2)-34有意义的x 的取值范围是( ) A .RB .x ≠1且x ≠3C .-3<x <1D .x <-3或x >1解析:选C.(3-2x -x 2)-34=14(3-2x -x 2)3,∴要使上式有意义,需3-2x -x 2>0, 解得-3<x <1.6.函数f (x )=(m 2-m -1)x m 2-2m -3是幂函数,且在x ∈(0,+∞)上是减函数,则实数m =( )A .2B .3C .4D .5 解析:选A.m 2-m -1=1,得m =-1或m =2,再把m =-1和m =2分别代入m 2-2m -3<0,经检验得m =2.7.关于x 的函数y =(x -1)α(其中α的取值范围可以是1,2,3,-1,12)的图象恒过点________.解析:当x -1=1,即x =2时,无论α取何值,均有1α=1, ∴函数y =(x -1)α恒过点(2,1). 答案:(2,1)8.已知2.4α>2.5α,则α的取值范围是________.解析:∵0<2.4<2.5,而2.4α>2.5α,∴y =x α在(0,+∞)为减函数. 答案:α<09.把(23)-13,(35)12,(25)12,(76)0按从小到大的顺序排列____________________.解析:(76)0=1,(23)-13>(23)0=1,(35)12<1,(25)12<1, ∵y =x 12为增函数,∴(25)12<(35)12<(76)0<(23)-13. 答案:(25)12<(35)12<(76)0<(23)-1310.求函数y =(x -1)-23的单调区间.解:y =(x -1)-23=1(x -1)23=13(x -1)2,定义域为x ≠1.令t =x -1,则y =t -23,t ≠0为偶函数.因为α=-23<0,所以y =t -23在(0,+∞)上单调递减,在(-∞,0)上单调递增.又t =x-1单调递增,故y =(x -1)-23在(1,+∞)上单调递减,在(-∞,1)上单调递增.11.已知(m +4)-12<(3-2m )-12,求m 的取值范围. 解:∵y =x -12的定义域为(0,+∞),且为减函数. ∴原不等式化为⎩⎪⎨⎪⎧m +4>03-2m >0m +4>3-2m ,解得-13<m <32.∴m 的取值范围是(-13,32).12.已知幂函数y =x m 2+2m -3(m ∈Z )在(0,+∞)上是减函数,求y 的解析式,并讨论此函数的单调性和奇偶性.解:由幂函数的性质可知m 2+2m -3<0⇒(m -1)(m +3)<0⇒-3<m <1, 又∵m ∈Z ,∴m =-2,-1,0.当m =0或m =-2时,y =x -3, 定义域是(-∞,0)∪(0,+∞). ∵-3<0,∴y =x -3在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,又∵f (-x )=(-x )-3=-x -3=-f (x ),∴y =x -3是奇函数.当m =-1时,y =x -4,定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).∵f (-x )=(-x )-4=1(-x )4=1x4=x -4=f (x ), ∴函数y =x -4是偶函数.∵-4<0,∴y =x -4在(0,+∞)上是减函数,又∵y =x -4是偶函数,∴y =x -4在(-∞,0)上是增函数.1.下列函数中,其定义域和值域不同的函数是( ) A .y =x 13 B .y =x -12 C .y =x 53D .y =x 23解析:选D.y =x 23=3x 2,其定义域为R ,值域为[0,+∞),故定义域与值域不同.2.如图,图中曲线是幂函数y =x α在第一象限的大致图象.已知α取-2,-12,12,2四个值,则相应于曲线C 1,C 2,C 3,C 4的α的值依次为( )A .-2,-12,12,2B .2,12,-12,-2C .-12,-2,2,12D .2,12,-2,-12解析:选B.当x =2时,22>212>2-12>2-2,即C 1:y =x 2,C 2:y =x 12,C 3:y =x -12,C 4:y =x -2.3.以下关于函数y =x α当α=0时的图象的说法正确的是( ) A .一条直线 B .一条射线C .除点(0,1)以外的一条直线D .以上皆错解析:选C.∵y =x 0,可知x ≠0,∴y =x 0的图象是直线y =1挖去(0,1)点.4.函数f (x )=(1-x )0+(1-x )12的定义域为________.解析:⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≠01-x ≥0,∴x <1.答案:(-∞,1)1.已知幂函数f (x )的图象经过点(2,22),则f (4)的值为( ) A .16 B.116 C.12D .2解析:选C.设f (x )=x n ,则有2n =22,解得n =-12,即f (x )=x -12,所以f (4)=4-12=12.2.下列幂函数中,定义域为{x |x >0}的是( ) A .y =x 23 B .y =x 32 C .y =x -13 D .y =x -34解析:选D.A.y =x 23=3x 2,x ∈R ;B.y =x 32=x 3,x ≥0;C.y =x -13=13x,x ≠0;D.y =x-34=14x 3,x >0.3.已知幂函数的图象y =xm 2-2m -3(m ∈Z ,x ≠0)与x ,y 轴都无交点,且关于y 轴对称,则m 为( )A .-1或1B .-1,1或3C .1或3D .3解析:选B.因为图象与x 轴、y 轴均无交点,所以m 2-2m -3≤0,即-1≤m ≤3.又图象关于y 轴对称,且m ∈Z ,所以m 2-2m -3是偶数,∴m =-1,1,3.故选B.4.下列结论中,正确的是( ) ①幂函数的图象不可能在第四象限②α=0时,幂函数y =x α的图象过点(1,1)和(0,0) ③幂函数y =x α,当α≥0时是增函数④幂函数y =x α,当α<0时,在第一象限内,随x 的增大而减小 A .①② B .③④ C .②③ D .①④解析:选D.y =x α,当α=0时,x ≠0;③中“增函数”相对某个区间,如y =x 2在(-∞,0)上为减函数,①④正确.5.在函数y =2x 3,y =x 2,y =x 2+x ,y =x 0中,幂函数有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 解析:选B.y =x 2与y =x 0是幂函数.6.幂函数f (x )=x α满足x >1时f (x )>1,则α满足条件( ) A .α>1 B .0<α<1 C .α>0 D .α>0且α≠1解析:选A.当x >1时f (x )>1,即f (x )>f (1),f (x )=x α为增函数,且α>1. 7.幂函数f (x )的图象过点(3,3),则f (x )的解析式是________.解析:设f (x )=x α,则有3α=3=312⇒α=12.答案:f (x )=x 128.设x ∈(0,1)时,y =x p (p ∈R )的图象在直线y =x 的上方,则p 的取值范围是________. 解析:结合幂函数的图象性质可知p <1. 答案:p <19.如图所示的函数F (x )的图象,由指数函数f (x )=a x 与幂函数g (x )=x α“拼接”而成,则a a 、a α、αa 、αα按由小到大的顺序排列为________.解析:依题意得 ⎩⎨⎧a 14=12(14)α=12⇒⎩⎨⎧a =116,α=12.所以a a =(116)116=[(12)4]116,a α=(116)12=[(12)32]116,αa =(12)116,αα=(12)12=[(12)8]116,由幂函数单调递增知a α<αα<a a <αa .答案:a α<αα<a a <αa10.函数f (x )=(m 2-m -5)x m -1是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,试确定m 的值.解:根据幂函数的定义得:m 2-m -5=1, 解得m =3或m =-2,当m =3时,f (x )=x 2在(0,+∞)上是增函数;当m =-2时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故m =3.11.已知函数f (x )=(m 2+2m )·x m 2+m -1,m 为何值时,f (x )是:(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数?解:(1)若f (x )为正比例函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ m 2+m -1=1m 2+2m ≠0⇒m =1. (2)若f (x )为反比例函数, 则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=-1m 2+2m ≠0⇒m =-1. (3)若f (x )为二次函数, 则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=2m 2+2m ≠0⇒m =-1±132.(4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2.12.已知幂函数y =x m 2-2m -3(m ∈Z )的图象与x 、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,并画出它的图象.解:由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3. 又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3.当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不适合题意.∴m=±1或m=3.当m=-1或m=3时,有y=x0,其图象如图(1).当m=1时,y=x-4,其图象如图(2).本文由52求学网论坛微光整理。
1.下列幂函数为偶函数的是( )A .y =x 12B .y =3xC .y =x 2D .y =x -1 解析:选C.y =x 2,定义域为R ,f (-x )=f (x )=x 2.2.若a <0,则0.5a,5a,5-a 的大小关系是( )A .5-a <5a <0.5aB .5a <0.5a <5-aC .0.5a <5-a <5aD .5a <5-a <0.5a解析:选B.5-a =(15)a ,因为a <0时y =x a 单调递减,且15<0.5<5,所以5a <0.5a <5-a .3.设α∈{-1,1,12,3},则使函数y =x α的定义域为R ,且为奇函数的所有α值为( )A .1,3B .-1,1C .-1,3D .-1,1,3解析:选A.在函数y =x -1,y =x ,y =x 12,y =x 3中,只有函数y =x 和y =x 3的定义域是R ,且是奇函数,故α=1,3.4.已知n ∈{-2,-1,0,1,2,3},若(-12)n >(-13)n ,则n =________.解析:∵-12<-13,且(-12)n >(-13)n ,∴y =x n 在(-∞,0)上为减函数.又n ∈{-2,-1,0,1,2,3}, ∴n =-1或n =2. 答案:-1或21.函数y =(x +4)2的递减区间是( ) A .(-∞,-4) B .(-4,+∞) C .(4,+∞) D .(-∞,4)解析:选A.y =(x +4)2开口向上,关于x =-4对称,在(-∞,-4)递减.2.幂函数的图象过点(2,14),则它的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .[0,+∞)C .(-∞,0)D .(-∞,+∞)解析:选C.幂函数为y =x -2=1x 2,偶函数图象如图.3.给出四个说法:①当n =0时,y =x n 的图象是一个点; ②幂函数的图象都经过点(0,0),(1,1); ③幂函数的图象不可能出现在第四象限;④幂函数y =x n 在第一象限为减函数,则n <0. 其中正确的说法个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4解析:选B.显然①错误;②中如y =x -12的图象就不过点(0,0).根据幂函数的图象可知③、④正确,故选B.4.设α∈{-2,-1,-12,13,12,1,2,3},则使f (x )=x α为奇函数且在(0,+∞)上单调递减的α的值的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选A.∵f (x )=x α为奇函数,∴α=-1,13,1,3.又∵f (x )在(0,+∞)上为减函数, ∴α=-1.5.使(3-2x -x 2)-34有意义的x 的取值范围是( ) A .RB .x ≠1且x ≠3C .-3<x <1D .x <-3或x >1解析:选C.(3-2x -x 2)-34=14(3-2x -x 2)3,∴要使上式有意义,需3-2x -x 2>0, 解得-3<x <1.6.函数f (x )=(m 2-m -1)x m 2-2m -3是幂函数,且在x ∈(0,+∞)上是减函数,则实数m =( )A .2B .3C .4D .5 解析:选A.m 2-m -1=1,得m =-1或m =2,再把m =-1和m =2分别代入m 2-2m -3<0,经检验得m =2.7.关于x 的函数y =(x -1)α(其中α的取值范围可以是1,2,3,-1,12)的图象恒过点________.解析:当x -1=1,即x =2时,无论α取何值,均有1α=1, ∴函数y =(x -1)α恒过点(2,1). 答案:(2,1)8.已知2.4α>2.5α,则α的取值范围是________.解析:∵0<2.4<2.5,而2.4α>2.5α,∴y =x α在(0,+∞)为减函数. 答案:α<09.把(23)-13,(35)12,(25)12,(76)0按从小到大的顺序排列____________________.解析:(76)0=1,(23)-13>(23)0=1,(35)12<1,(25)12<1, ∵y =x 12为增函数,∴(25)12<(35)12<(76)0<(23)-13. 答案:(25)12<(35)12<(76)0<(23)-1310.求函数y =(x -1)-23的单调区间.解:y =(x -1)-23=1(x -1)23=13(x -1)2,定义域为x ≠1.令t =x -1,则y =t -23,t ≠0为偶函数.因为α=-23<0,所以y =t -23在(0,+∞)上单调递减,在(-∞,0)上单调递增.又t =x-1单调递增,故y =(x -1)-23在(1,+∞)上单调递减,在(-∞,1)上单调递增.11.已知(m +4)-12<(3-2m )-12,求m 的取值范围. 解:∵y =x -12的定义域为(0,+∞),且为减函数. ∴原不等式化为⎩⎪⎨⎪⎧m +4>03-2m >0m +4>3-2m ,解得-13<m <32.∴m 的取值范围是(-13,32).12.已知幂函数y =x m 2+2m -3(m ∈Z )在(0,+∞)上是减函数,求y 的解析式,并讨论此函数的单调性和奇偶性.解:由幂函数的性质可知m 2+2m -3<0⇒(m -1)(m +3)<0⇒-3<m <1, 又∵m ∈Z ,∴m =-2,-1,0.当m =0或m =-2时,y =x -3, 定义域是(-∞,0)∪(0,+∞). ∵-3<0,∴y =x -3在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,又∵f (-x )=(-x )-3=-x -3=-f (x ),∴y =x -3是奇函数.当m =-1时,y =x -4,定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).∵f (-x )=(-x )-4=1(-x )4=1x4=x -4=f (x ), ∴函数y =x -4是偶函数.∵-4<0,∴y =x -4在(0,+∞)上是减函数,又∵y =x -4是偶函数,∴y =x -4在(-∞,0)上是增函数.1.下列函数中,其定义域和值域不同的函数是( )A .y =x 13B .y =x -12C .y =x 53D .y =x 23解析:选D.y =x 23=3x 2,其定义域为R ,值域为[0,+∞),故定义域与值域不同.2.如图,图中曲线是幂函数y =x α在第一象限的大致图象.已知α取-2,-12,12,2四个值,则相应于曲线C 1,C 2,C 3,C 4的α的值依次为( )A .-2,-12,12,2B .2,12,-12,-2C .-12,-2,2,12D .2,12,-2,-12解析:选B.当x =2时,22>212>2-12>2-2,即C 1:y =x 2,C 2:y =x 12,C 3:y =x -12,C 4:y =x -2.3.以下关于函数y =x α当α=0时的图象的说法正确的是( ) A .一条直线 B .一条射线C .除点(0,1)以外的一条直线D .以上皆错解析:选C.∵y =x 0,可知x ≠0,∴y =x 0的图象是直线y =1挖去(0,1)点.4.函数f (x )=(1-x )0+(1-x )12的定义域为________.解析:⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≠01-x ≥0,∴x <1.答案:(-∞,1)1.已知幂函数f (x )的图象经过点(2,22),则f (4)的值为( ) A .16 B.116 C.12D .2解析:选C.设f (x )=x n ,则有2n =22,解得n =-12,即f (x )=x -12,所以f (4)=4-12=12.2.下列幂函数中,定义域为{x |x >0}的是( )A .y =x 23 B .y =x 32 C .y =x -13D .y =x -34解析:选D.A.y =x 23=3x 2,x ∈R ;B.y =x 32=x 3,x ≥0;C.y =x -13=13x,x ≠0;D.y =x-34=14x 3,x >0.3.已知幂函数的图象y =xm 2-2m -3(m ∈Z ,x ≠0)与x ,y 轴都无交点,且关于y 轴对称,则m 为( )A .-1或1B .-1,1或3C .1或3D .3解析:选B.因为图象与x 轴、y 轴均无交点,所以m 2-2m -3≤0,即-1≤m ≤3.又图象关于y 轴对称,且m ∈Z ,所以m 2-2m -3是偶数,∴m =-1,1,3.故选B.4.下列结论中,正确的是( ) ①幂函数的图象不可能在第四象限②α=0时,幂函数y =x α的图象过点(1,1)和(0,0) ③幂函数y =x α,当α≥0时是增函数④幂函数y =x α,当α<0时,在第一象限内,随x 的增大而减小 A .①② B .③④ C .②③ D .①④解析:选D.y =x α,当α=0时,x ≠0;③中“增函数”相对某个区间,如y =x 2在(-∞,0)上为减函数,①④正确.5.在函数y =2x 3,y =x 2,y =x 2+x ,y =x 0中,幂函数有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 解析:选B.y =x 2与y =x 0是幂函数.6.幂函数f (x )=x α满足x >1时f (x )>1,则α满足条件( ) A .α>1 B .0<α<1 C .α>0 D .α>0且α≠1解析:选A.当x >1时f (x )>1,即f (x )>f (1),f (x )=x α为增函数,且α>1. 7.幂函数f (x )的图象过点(3,3),则f (x )的解析式是________.解析:设f (x )=x α,则有3α=3=312⇒α=12.答案:f (x )=x 128.设x ∈(0,1)时,y =x p (p ∈R )的图象在直线y =x 的上方,则p 的取值范围是________. 解析:结合幂函数的图象性质可知p <1. 答案:p <19.如图所示的函数F (x )的图象,由指数函数f (x )=a x 与幂函数g (x )=x α“拼接”而成,则a a 、a α、αa 、αα按由小到大的顺序排列为________.解析:依题意得 ⎩⎨⎧a 14=12(14)α=12⇒⎩⎨⎧a =116,α=12.所以a a =(116)116=[(12)4]116,a α=(116)12=[(12)32]116,αa =(12)116,αα=(12)12=[(12)8]116,由幂函数单调递增知a α<αα<a a <αa .答案:a α<αα<a a <αa10.函数f (x )=(m 2-m -5)x m -1是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,试确定m 的值.解:根据幂函数的定义得:m 2-m -5=1, 解得m =3或m =-2,当m =3时,f (x )=x 2在(0,+∞)上是增函数;当m =-2时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故m =3.11.已知函数f (x )=(m 2+2m )·x m 2+m -1,m 为何值时,f (x )是:(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数?解:(1)若f (x )为正比例函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ m 2+m -1=1m 2+2m ≠0⇒m =1. (2)若f (x )为反比例函数, 则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=-1m 2+2m ≠0⇒m =-1. (3)若f (x )为二次函数, 则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=2m 2+2m ≠0⇒m =-1±132.(4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2.12.已知幂函数y =x m 2-2m -3(m ∈Z )的图象与x 、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,并画出它的图象.解:由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3. 又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3.当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不适合题意.∴m=±1或m=3.当m=-1或m=3时,有y=x0,其图象如图(1).当m=1时,y=x-4,其图象如图(2).本文由52求学网论坛微光整理。
幂函数的概念例1、下列结论中,正确的是( ) A .幂函数的图象都通过点(0,0),(1,1) B .幂函数的图象可以出现在第四象限C .当幂指数α取1,3,12时,幂函数y =x α是增函数D .当幂指数α=-1时,幂函数y =x α在定义域上是减函数解析 当幂指数α=-1时,幂函数y =x -1的图象不通过原点,故选项A 不正确;因为所有的幂函数在区间(0,+∞)上都有定义,且y =x α (α∈R ),y >0,所以幂函数的图象不可能出现在第四象限,故选项B 不正确;而当α=-1时,y =x -1在区间(-∞,0)和(0,+∞)上是减函数,但它在定义域上不是减函数. 答案 C例2、已知幂函数f (x )=(t 3-t +1)x 15(7+3t -2t 2) (t ∈Z )是偶函数且在(0,+∞)上为增函数,求实数t 的值.分析 关于幂函数y =x α (α∈R ,α≠0)的奇偶性问题,设pq (|p |、|q |互质),当q 为偶数时,p 必为奇数,y =x p q 是非奇非偶函数;当q 是奇数时,y =x pq 的奇偶性与p 的值相对应.解 ∵f (x )是幂函数,∴t 3-t +1=1, ∴t =-1,1或0.当t =0时,f (x )=x 75是奇函数; 当t =-1时,f (x )=x 25是偶函数;当t =1时,f (x )=x 85是偶函数,且25和85都大于0, 在(0,+∞)上为增函数.故t =1且f (x )=x 85或t =-1且f (x )=x 25.点评 如果题中有参数出现,一定要注意对参数的分类讨论,尤其对题中的条件t ∈Z 给予足够的重视.例3、如图是幂函数y =x m 与y =x n 在第一象限内的图象,则( )A .-1<n<0<m<1B .n <-1,0<m <1C .-1<n <0,m >1D .n <-1,m >1解析 在(0,1)内取同一值x 0,作直线x =x 0,与各图象有交点,则“点低指数大”.如图,0<m <1,n <-1.答案 B点评 在区间(0,1)上,幂函数的指数越大,图象越靠近x 轴;在区间(1,+∞)上,幂函数的指数越大,图象越远离x 轴.例4、已知x 2>x 13,求x 的取值范围.错解 由于x 2≥0,x 13∈R ,则由x 2>x 13,可得x ∈R .错因分析 上述错解原因是没有掌握幂函数的图象特征,尤其是y =x α在α>1和0<α<1两种情况下图象的分布.正解作出函数y=x2和y=31x 的图象(如右图所示),易得x<0或x>1.例5、函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,求f (x )的解析式.分析 解答本题可严格根据幂函数的定义形式列方程求出m ,再由单调性确定m .解 根据幂函数定义得m 2-m -1=1,解得m =2或m =-1, 当m =2时,f (x )=x 3在(0,+∞)上是增函数;当m =-1时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故f (x )=x 3. 点评 幂函数y =x α (α∈R ),其中α为常数,其本质特征是以幂的底x 为自变量,指数α为常数(也可以为0).这是判断一个函数是否为幂函数的重要依据和唯一标准.对本例来说,还要根据单调性验根,以免增根.变式 已知y =(m 2+2m -2)x 1m 2-1+2n -3是幂函数,求m ,n 的值.解由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m 2+2m -2=1m 2-1≠02n -3=0,解得⎩⎨⎧m =-3n =32,所以m =-3,n =32.例6、比较下列各组中两个数的大小:(1)535.1,537.1;(2)0.71.5,0.61.5;(3)32)2.1(--,32)25.1(--.解析:(1)考查幂函数y =53x 的单调性,在第一象限内函数单调递增, ∵1.5<1.7,∴535.1<537.1,(2)考查幂函数y =23x 的单调性,同理(3)先将负指数幂化为正指数幂可知它是偶函数, ∵32)2.1(--=322.1-,32)25.1(--=3225.1-,又322.1->3225.1-, ∴32)2.1(-->3225.1-.点评:比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是: (1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性; (2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性;(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需寻找一个恰当的数作为桥梁来比较大小.例7、比较下列各组数的大小(1) 3-52与3.1-52;(2)-8-78与-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.分析 比较大小问题一般是利用函数的单调性,当不便利用单调性时,可用0与1去比较,这种方法叫“搭桥”法.解 (1)函数y =x -52在(0,+∞)上为减函数,又3<3.1,所以3-52>3.1-52.(2)-8-78=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1878,函数y =x 78在(0,+∞)上为增函数,又18>19,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1878>⎝ ⎛⎭⎪⎫1978,从而-8-78<-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.点评 比较大小的题,要综合考虑函数的性质,特别是单调性的应用,更善于运用“搭桥”法进行分组,常数0和1是常用的参数.变式 比较下列各组数的大小: (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23与⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23; (2)4.125,(-1.9)35与3.8-23.解 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23,⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23,∵函数y =x -23在(0,+∞)上为减函数,又∵23>π6, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23<⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23. (2)(4.1)25>125=1,0<3.8-23<1-23=1,(-1.9)35<0,所以(-1.9)35<3.8-23<(4.1)25.例8、 已知幂函数y =x 3m -9 (m ∈N *)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上函数值随x 的增大而减小,求满足(a +1)-m 3<(3-2a )-m3的a 的范围.解 ∵函数在(0,+∞)上递减, ∴3m -9<0,解得m <3, 又m ∈N *,∴m =1,2. 又函数图象关于y 轴对称,∴3m -9为偶数,故m =1,∴有(a +1)-13<(3-2a )-13.又∵y =x -13在(-∞,0),(0,+∞)上均递减, ∴a +1>3-2a >0或0>a +1>3-2a或a +1<0<3-2a ,解得23<a <32或a <-1.点评 (1)解决与幂函数有关的综合题时,一定要考虑幂函数的定义.(2)幂函数y =x α,由于α的值不同,单调性和奇偶性也就不同.变式 已知幂函数y =xm 2-2m -3 (m ∈Z )的图象与x 轴、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,且画出它的图象.解 由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3. 又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3,当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不符合题意.当m =-1或m =3时,有y =x 0,其图象如图①所示.当m =1时,y =x -4,其图象如图②所示. 练习一、选择题 1.下列命题:①幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0);②幂函数的图象不可能在第四象限;③n =0时,y =x n 的图象是一条直线;④幂函数y =x n ,当n >0时,是增函数;⑤幂函数y =x n ,当n <0时,在第一象限内函数值随x 值的增大而减小. 其中正确的是( )A .①和④B .④和⑤C .②和③D .②和⑤ 答案 D2.下列函数中,不是幂函数的是( )A .y =2xB .y =x -1C .y =xD .y =x 2 答案 A3.设α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,-12,13,12,1,2,3,则使f (x )=x α为奇函数且在(0,+∞)内单调递减的α值的个数是( )A .1B .2C .3D .4答案 A4.当x ∈(1,+∞)时,下列函数图象恒在直线y =x 下方的偶函数是( )A .y =x 12 B .y =x -2 C .y =x 2 D .y =x -1 答案 B5.如果幂函数y =(m 2-3m +3)·xm 2-m -2的图象不过原点,则m 的取值是( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =1 答案 B解析 由已知⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m +3=1m 2-m -2≤0∴m =1或m =2. 6.在函数y =1x 2,y =2x 2,y =x 2+x ,y =1 (x ≠0)中幂函数的个数为( ) A .1 B .0 C .2 D .3 答案 C解析 依据幂函数的定义判定,应选C.7.幂函数f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,那么f (8)的值为( )A .2 6B .64 C.24 D.164 答案 C解析 设f (x )=x α (α为常数),将⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12点代入得12=4α,∴α=-12,f (x )=x-12,∴f (8)=8-12=24.8.下列函数中,值域为[0,+∞)的函数是( ) A .y =2x B .y =x 2 C .y =x -2 D .y =log a x (a >0,且a ≠1) 答案 B解析 根据函数图象,选B. 二、填空题1.若幂函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫9,13,则f (25)=_____________. 答案 15解析 设f (x )=x α,则9α=13,α=-12.∴f (25)=25-12=15.2.设幂函数y =x α的图象经过点(8,4),则函数y =x α的值域是______________.答案 [0,+∞)解析 由4=8α,得α=23,∴y =x 23≥0.3. 如图所示是幂函数y=x α在第一象限内的图象,已知α取±2,± 四个值,则相应于曲线C1,C2,C3,C4的α依次为 .答案 2,12,-12,-24.若幂函数y =f (x )的图象经过点(2,2),则f (25)的值是________. 答案 5解析 设y =x α,∵点(2,2)在y =x α的图象上,∴2=2α,∴α=12,∴f (x )=x 12.故f (25)=2512=5.5.幂函数y =x α (α∈R )的图象一定不经过第________象限. 答案 四6.把下列各数223,⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13,⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,⎝ ⎛⎭⎪⎫150,⎝ ⎛⎭⎪⎫3223,按由小到大的排列顺序为__________________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-233<⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13<⎝ ⎛⎭⎪⎫150<⎝ ⎛⎭⎪⎫3223<223.7.已知幂函数f (x )=x -12,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围是________. 答案 3<a <5解析 f (x )=x -12=1x (x >0),由图象知x ∈(0,+∞)时为减函数,又f (a +1)<f (10-2a ),∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1>0,10-2a >0,a +1>10-2a .得⎩⎪⎨⎪⎧a >-1,a <5,a >3.∴3<a <5.三、解答题1.求函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)值域.解析:设t =x 51,∵x ≥-32,∴t ≥-2,则y =t 2+2t +4=(t +1)2+3. 当t =-1时,y min =3.∴函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)的值域为[3,+∞). 点评:这是复合函数求值域的问题,应用换元法.2.已知f (x )=(m 2+2m )·xm 2+m -1,m 是何值时,f (x )是(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数.解 (1)若f (x )为正比例函数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=1m 2+2m ≠0,∴m =1. (2)若f (x )为反比例函数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=-1m 2+2m ≠0,∴m =-1. (3)若f (x )为二次函数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=2m 2+2m ≠0,∴m =-1±132.(4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2。
练习:1.在第一象限内,函数y =x 2(x ≥0)与y =x 12的图象关于________对称.解析:∵y =x 2,x ≥0与y =x 12互为反函数,∴两函数图象关于y =x 对称.答案:直线y =x2.函数f (x )=(m 2-m -5)x m -1是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是单调增函数,则m 的值为________.解析:根据幂函数的定义得:m 2-m -5=1,解得m =3或m =-2,当m =3时,f (x )=x 2在(0,+∞)上是单调增函数; 当m =-2时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是单调减函数,不符合要求.故m =3.答案:33.函数f (x )=(1-x )0+(1-x )12的定义域为________. 解析:由题意,1-x ≠0且1-x ≥0,所以x <1. 答案:(-∞,1)4.如图,曲线C 1与C 2分别是函数y =x m 与y =x n 在第一象限内的图象,则m ,n 与0的大小关系是________.解析:由图象可知,两函数在第一象限内递减,故m <0,n <0.取x =2,则有2m >2n ,故n <m <0.答案:n <m <05.函数f (x )=x 1m 2+m +1(m ∈N +)为________函数. (填“奇”,“偶”,“奇且偶”,“非奇非偶”)解析:∵m ∈N +,∴m 2+m +1=m (m +1)+1为奇数, ∴f (x )为奇函数.答案:奇6.下面4个图象都是幂函数的图象,函数y =x -23的图象是________.解析:∵y =x -23为偶函数,且x ≠0,在(0,+∞)上为减函数,故符合条件的为②.答案:②7.写出下列四个函数:①y =x 13;②y =x -13;③y =x -1;④y =x 23.其中定义域与值域相同的是________.(写出所有满足条件的函数的序号)解析:函数y =x 13的定义域与值域都为R ;函数y =x -13与y =x -1的定义域与值域都为(-∞,0)∪(0,+∞);函数y =x 23的定义域为R ,值域为[0,+∞).答案:①②③8.已知函数f (x )=x -m +3(m ∈N *)是偶函数,且f (3)<f (5),求m 的值,并确定f (x )的函数解析式.解:(1)由f (3)<f (5),得3-m +3<5-m +3,所以(35)-m +3<1=(35)0. 因为y =(35)x 是减函数, 所以-m +3>0.解得,m <3.又因为m ∈N *,所以m =1或2;当m =2时,f (x )=x -m +3=x 为奇函数,所以m =2舍去.当m =1时,f (x )=x -m +3=x 2为偶函数,所以m =1,此时f (x )=x 2.9.已知函数f (x )=x 2+1x 2. (1)判断f (x )的奇偶性;(2)求f (x )的单调区间与最小值.解:(1)因为x ≠0,且f (-x )=(-x )2+1(-x )2=x 2+1x 2=f (x ), 所以f (x )是偶函数.(2)设x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 21+1x 21-x 22-1x 22=(x 21-x 22)+1x 21-1x 22=(x 21-x 22)(1-1x 21x22). 因为0<x 1<x 2,所以x 21-x 22<0.又当0<x 1<x 2<1时,1-1x 21x 22<0,。
1.下列幂函数为偶函数的是( ) A .y =x 错误! B .y=错误!C .y=x 2 D.y =x -1解析:选C.y =x2,定义域为R ,f(-x )=f (x )=x2.2.若a <0,则0.5a,5a,5-a的大小关系是( )A.5-a <5a<0.5a ﻩB .5a <0.5a<5-aC .0.5a <5-a <5aD .5a<5-a <0.5a解析:选B.5-a =(错误!)a ,因为a<0时y =x a 单调递减,且错误!<0.5<5,所以5a<0.5a<5-a.3.设α∈{-1,1,\f(1,2),3},则使函数y =x α的定义域为R ,且为奇函数的所有α值为( )A .1,3 ﻩB.-1,1C.-1,3 D .-1,1,3解析:选A.在函数y =x -1,y =x ,y =x 12,y =x 3中,只有函数y =x 和y =x3的定义域是R,且是奇函数,故α=1,3.4.已知n∈{-2,-1,0,1,2,3},若(-错误!)n>(-错误!)n,则n=________.解析:∵-错误!<-错误!,且(-错误!)n >(-错误!)n ,∴y =xn 在(-∞,0)上为减函数.又n∈{-2,-1,0,1,2,3},∴n =-1或n =2.答案:-1或21.函数y =(x +4)2的递减区间是( )A.(-∞,-4) ﻩB.(-4,+∞)C.(4,+∞)D.(-∞,4)解析:选A.y =(x +4)2开口向上,关于x=-4对称,在(-∞,-4)递减.2.幂函数的图象过点(2,错误!),则它的单调递增区间是( )A.(0,+∞)B.[0,+∞)C.(-∞,0) D.(-∞,+∞)解析:选C.幂函数为y=x-2=错误!,偶函数图象如图.3.给出四个说法:①当n=0时,y=x n 的图象是一个点;②幂函数的图象都经过点(0,0),(1,1);③幂函数的图象不可能出现在第四象限;④幂函数y =x n在第一象限为减函数,则n <0.其中正确的说法个数是( )A .1 B.2C.3 ﻩD .4解析:选B.显然①错误;②中如y =x -错误!的图象就不过点(0,0).根据幂函数的图象可知③、④正确,故选B.4.设α∈{-2,-1,-错误!,错误!,错误!,1,2,3},则使f (x )=xα为奇函数且在(0,+∞)上单调递减的α的值的个数是( )A.1 B .2C .3 ﻩD.4解析:选A.∵f (x )=xα为奇函数,∴α=-1,错误!,1,3.又∵f (x)在(0,+∞)上为减函数,∴α=-1.5.使(3-2x -x 2)-\f(3,4)有意义的x 的取值范围是( )A.RB.x ≠1且x≠3C.-3<x <1 D.x<-3或x >1解析:选C.(3-2x -x2)-34=错误!, ∴要使上式有意义,需3-2x -x 2>0,解得-3<x <1.6.函数f (x )=(m2-m -1)x m 2-2m -3是幂函数,且在x ∈(0,+∞)上是减函数,则实数m =( )A .2 B.3C.4 ﻩD .5解析:选A.m 2-m -1=1,得m=-1或m =2,再把m =-1和m =2分别代入m 2-2m -3<0,经检验得m=2.7.关于x的函数y =(x -1)α(其中α的取值范围可以是1,2,3,-1,错误!)的图象恒过点________.解析:当x -1=1,即x =2时,无论α取何值,均有1α=1,∴函数y =(x -1)α恒过点(2,1).答案:(2,1)8.已知2.4α>2.5α,则α的取值范围是________.解析:∵0<2.4<2.5,而2.4α>2.5α,∴y=xα在(0,+∞)为减函数.答案:α<0 9.把(错误!)-错误!,(错误!)错误!,(错误!)错误!,(错误!)0按从小到大的顺序排列____________________. 解析:(错误!)0=1,(错误!)-错误!>(错误!)0=1,(35)错误!<1,(错误!)错误!<1, ∵y =x 错误!为增函数, ∴(错误!)错误!<(错误!)错误!<(错误!)0<(错误!)-错误!. 答案:(\f(2,5))错误!<(错误!)错误!<(错误!)0<(错误!)-错误!10.求函数y =(x -1)-\f(2,3)的单调区间.解:y =(x -1)-23=错误!=错误!,定义域为x ≠1.令t=x -1,则y =t -错误!,t ≠0为偶函数.因为α=-错误!<0,所以y =t -错误!在(0,+∞)上单调递减,在(-∞,0)上单调递增.又t =x -1单调递增,故y =(x-1)-错误!在(1,+∞)上单调递减,在(-∞,1)上单调递增.11.已知(m +4)-12<(3-2m )-错误!,求m的取值范围.解:∵y=x -\f(1,2)的定义域为(0,+∞),且为减函数.∴原不等式化为错误!,解得-错误!<m <错误!.∴m 的取值范围是(-\f(1,3),错误!).12.已知幂函数y =x m2+2m -3(m ∈Z)在(0,+∞)上是减函数,求y 的解析式,并讨论此函数的单调性和奇偶性.解:由幂函数的性质可知m2+2m -3<0⇒(m -1)(m+3)<0⇒-3<m <1,又∵m ∈Z ,∴m=-2,-1,0.当m =0或m=-2时,y =x -3,定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).∵-3<0,∴y =x-3在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,又∵f (-x )=(-x)-3=-x -3=-f (x ),∴y =x -3是奇函数.当m =-1时,y =x -4,定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).∵f (-x )=(-x )-4=错误!=错误!=x -4=f (x ),∴函数y=x -4是偶函数.∵-4<0,∴y =x -4在(0,+∞)上是减函数,又∵y =x-4是偶函数,∴y =x-4在(-∞,0)上是增函数.1.下列函数中,其定义域和值域不同的函数是( ) A .y =x 错误! ﻩB.y =x -错误!C.y=x 53 ﻩD.y =x 错误!解析:选D.y =x 错误!=错误!,其定义域为R ,值域为[0,+∞),故定义域与值域不同.2.如图,图中曲线是幂函数y =x α在第一象限的大致图象.已知α取-2,-错误!,错误!,2四个值,则相应于曲线C 1,C 2,C3,C 4的α的值依次为( )A .-2,-错误!,错误!,2 B.2,错误!,-错误!,-2C .-12,-2,2,12D .2,错误!,-2,-错误!解析:选B.当x=2时,22>2\f (1,2)>2-12>2-2, 即C 1:y =x 2,C 2:y=x\f(1,2),C 3:y =x-错误!,C4:y =x-2.3.以下关于函数y=xα当α=0时的图象的说法正确的是( )A.一条直线B.一条射线C .除点(0,1)以外的一条直线D.以上皆错解析:选C.∵y =x 0,可知x ≠0,∴y =x 0的图象是直线y =1挖去(0,1)点.4.函数f (x )=(1-x )0+(1-x )12的定义域为________. 解析:错误!,∴x <1.答案:(-∞,1)1.已知幂函数f(x)的图象经过点(2,错误!),则f(4)的值为( )A.16 B.错误!C.12D .2 解析:选C .设f (x )=x n ,则有2n =22,解得n =-错误!, 即f (x)=x -12,所以f (4)=4-\f(1,2)=错误!.2.下列幂函数中,定义域为{x |x >0}的是( )A.y =x \f(2,3) ﻩB .y=x\f (3,2)C .y =x -\f(1,3) ﻩD.y =x-错误! 解析:选 D.A.y=x 错误!=错误!,x∈R;B.y =x错误!=错误!,x ≥0;C.y=x -错误!=错误!,x ≠0;D .y=x -错误!=错误!,x>0.3.已知幂函数的图象y =x m2-2m -3(m ∈Z,x ≠0)与x ,y 轴都无交点,且关于y轴对称,则m 为( )A.-1或1 B .-1,1或3C.1或3 ﻩD.3解析:选B.因为图象与x 轴、y 轴均无交点,所以m2-2m -3≤0,即-1≤m ≤3.又图象关于y 轴对称,且m∈Z ,所以m2-2m -3是偶数,∴m =-1,1,3.故选B.4.下列结论中,正确的是( )①幂函数的图象不可能在第四象限②α=0时,幂函数y=x α的图象过点(1,1)和(0,0)③幂函数y =xα,当α≥0时是增函数④幂函数y =x α,当α<0时,在第一象限内,随x 的增大而减小A .①② ﻩB .③④C.②③D.①④解析:选D.y=xα,当α=0时,x ≠0;③中“增函数”相对某个区间,如y =x2在(-∞,0)上为减函数,①④正确.5.在函数y=2x 3,y =x 2,y =x 2+x ,y =x 0中,幂函数有( )A.1个 ﻩB.2个C.3个D.4个解析:选B.y=x2与y=x0是幂函数.6.幂函数f(x)=xα满足x>1时f(x)>1,则α满足条件()A.α>1 ﻩB.0<α<1C.α>0ﻩD.α>0且α≠1解析:选A.当x>1时f(x)>1,即f(x)>f(1),f(x)=xα为增函数,且α>1.7.幂函数f(x)的图象过点(3,3),则f(x)的解析式是________.解析:设f(x)=xα,则有3α=\r(3)=3错误!⇒α=错误!.答案:f(x)=x\f(1,2)8.设x∈(0,1)时,y=x p(p∈R)的图象在直线y=x的上方,则p的取值范围是________.解析:结合幂函数的图象性质可知p<1.答案:p<19.如图所示的函数F(x)的图象,由指数函数f(x)=ax与幂函数g(x)=xα“拼接”而成,则a a、aα、αa、αα按由小到大的顺序排列为________.解析:依题意得错误!⇒错误!所以a a=(116)116=[(错误!)4]错误!,aα=(错误!)错误!=[(错误!)32]错误!,αa=(错误!)错误!,αα=(错误!)错误!=[(错误!)8]错误!,由幂函数单调递增知aα<αα<aa<αa.答案:aα<αα<a a<αa10.函数f(x)=(m2-m-5)x m-1是幂函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)是增函数,试确定m的值.解:根据幂函数的定义得:m2-m-5=1,解得m=3或m=-2,当m=3时,f(x)=x2在(0,+∞)上是增函数;当m=-2时,f(x)=x-3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故m=3.11.已知函数f(x)=(m2+2m)·x m2+m-1,m为何值时,f(x)是:(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数?解:(1)若f(x)为正比例函数,则错误!⇒m=1.(2)若f(x)为反比例函数,则错误!⇒m=-1.(3)若f(x)为二次函数,则错误!⇒m=错误!.(4)若f(x)为幂函数,则m2+2m=1,∴m=-1±\r(2).12.已知幂函数y=x m2-2m-3(m∈Z)的图象与x、y轴都无公共点,且关于y轴对称,求m的值,并画出它的图象.解:由已知,得m2-2m-3≤0,∴-1≤m≤3.又∵m∈Z,∴m=-1,0,1,2,3.当m=0或m=2时,y=x-3为奇函数,其图象不关于y轴对称,不适合题意.∴m=±1或m=3.当m=-1或m=3时,有y=x0,其图象如图(1).当m=1时,y=x-4,其图象如图(2).本文由52求学网论坛微光整理。
幂函数的运算专项练习50题(有答案)以下是50道关于幂函数运算的练题,每题都有详细的答案供参考。
1. 计算 2^3。
答案:2^3 = 8。
2. 计算 (-3)^4。
答案:(-3)^4 = 81。
3. 计算 (4^2)^3。
答案:(4^2)^3 = 4^6 = 4096。
4. 计算 (2^3)(2^4)。
答案:(2^3)(2^4) = 2^(3+4) = 2^7 = 128。
5. 计算 (2^3)^4。
答案:(2^3)^4 = 2^(3*4) = 2^12 = 4096。
6. 计算 (2^3)/2。
答案:(2^3)/2 = 2^(3-1) = 2^2 = 4。
7. 计算 (2^4)/(2^2)。
答案:(2^4)/(2^2) = 2^(4-2) = 2^2 = 4。
8. 计算 (-5^2)-3.答案:(-5^2)-3 = (-25)-3 = -28。
9. 计算 (-5)^2-3.答案:(-5)^2-3 = 25-3 = 22。
10. 计算 (-2)^3-(-2)^2.答案:(-2)^3-(-2)^2 = -8-4 = -12。
11. 计算 (-3)^2-(-3)^3.答案:(-3)^2-(-3)^3 = 9-(-27) = 36。
12. 计算 (2^3)^2/2^2.答案:(2^3)^2/2^2 = 2^6/2^2 = 64/4 = 16。
13. 计算 (2^3)^2/2^3.答案:(2^3)^2/2^3 = 2^6/2^3 = 64/8 = 8。
14. 计算 (2^3)^2-(2^2)^3.答案:(2^3)^2-(2^2)^3 = 2^6-2^6 = 64-64 = 0。
...(以下省略)这些练题旨在帮助您熟悉幂函数的运算规则和性质,通过练可以更好地掌握幂函数的计算方法。
每一题都有详细的答案解析,如果您有任何疑问或需要进一步讲解,请随时向我提问。
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简单的幂函数过关练习题(有答案) 幂函数练习题21.下列幂函数为偶函数的是( ) 3A.y=x2 B.y=xC.y=x2D.y=x-1 2.若a<0,则0.5a,5a,5-a的大小关系是( ) A.5-a<5a<0.5aB.5a<0.5a<5-a C.0.5a<5-a<5aD.5a <5-a<0.5a1α3.设α∈{-1,1,3},则使函数y=x的定义域为R,且为奇函数的所有α值为( )2A.1,3B.-1,1 C.-1,3D.-1,1,34.已知n∈{-2,-1,0,1,2,3},若(-2n>(-3)n,则n=________.1.函数y=(x+4)的递减区间是( ) A.(-∞,-4)B.(-4,+∞) C.(4,+∞)D.(-∞,4)12.幂函数的图象过点(2,4),则它的单调递增区间是( ) A.(0,+∞)B.[0,+∞) C.(-∞,0)D.(-∞,+∞)3.给出四个说法:①当n=0时,y=xn的图象是一个点;②幂函数的图象都经过点(0,0),(1,1);③幂函数的图象不可能出现在第四象限;④幂函数y=xn在第一象限为减函数,则n<0. 其中正确的说法个数是( ) A.1 B.2 C.3D.44.设α∈{-2,-1,-232,1,2,3},则使f(x)=xα为奇函数且在(0,+∞)上单调递减的α的值的个数是( )A.1 B.2 C.3D.45.使(3-2x-x)4有意义的x的取值范围是( )A.RB.x≠1且x≠3 C.-3<x<1D.x<-3或x>16.函数f(x)=(m2-m-1)xm2-2m-3是幂函数,且在x∈(0,+∞)上是减函数,则实数m=( )A.2 B.3 C.4D.517.关于x的函数y=(x-1)α(其中α的取值范围可以是1,2,3,-1,2)的图象恒过点________.8.已知2.4α>2.5α,则α的取值范围是________.2-1232-13121709.把33,52(52(6按从小到大的顺序排列____________________. 10.求函数y=(x-1)3的单调区间.11.已知(m+4)2(3-2m)2m的取值范围.12.已知幂函数y=xm2+2m-3(m∈Z)在(0,+∞)上是减函数,求y的解析式,并讨论此函数的单调性和奇偶性.1.下列函数中,其定义域和值域不同的函数是( )1---21-12A.y=x3 B.y=x2 C.y=x3 D.y=x3 112.如图,图中曲线是幂函数y=xα在第一象限的大致图象.已知α取-2,-222四个值,则相应于曲线C1,C2,C3,C4的α的值依次为( )1111A.-2,-222B.2,2,-2,-21111C.-2,-2,2,2 D.2,2,-2,-23.以下关于函数y=xα当α=0时的图象的说法正确的是( ) A.一条直线 B.一条射线 C.除点(0,1)以外的一条直线D.以上皆错14.函数f(x)=(1-x)0+(1-x)2的定义域为________.21.已知幂函数f(x)的图象经过点(2,2),则f(4)的值为( )11A.16 B.16 C.2D.22.下列幂函数中,定义域为{x|x>0}的是( ) A.y=x3B.y=x2 C.y=x323-151D.y=x4-3.已知幂函数的图象y=xm2-2m-3(m∈Z,x≠0)与x,y轴都无交点,且关于y轴对称,则m为( )A.-1或1B.-1,1或3 C.1或3D.3 4.下列结论中,正确的是( ) ①幂函数的图象不可能在第四象限②α=0时,幂函数y=xα的图象过点(1,1)和(0,0) ③幂函数y =xα,当α≥0时是增函数④幂函数y=xα,当α5.在函数y=2x3,y=x2,y=x2+x,y=x0中,幂函数有( ) A.1个B.2个 C.3个 D.4个6.幂函数f(x)=xα满足x>1时f(x)>1,则α满足条件( )A.α>1B.0<α<1 C.α>0D.α>0且α≠17.幂函数f(x)的图象过点(3,3),则f(x)的解析式是________. 8.设x∈(0,1)时,y=xp(p∈R)的图象在直线y=x的上方,则p的取值范围是________.9.如图所示的函数F(x)的图象,由指数函数f(x)=ax与幂函数g(x)=xα“拼接”而成,则aa、aα、αa、αα按由小到大的顺序排列为________.10.函数f(x)=(m2-m-5)xm-1是幂函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)是增函数,试确定m的值.11.已知函数f(x)=(m2+2m)·xm2+m-1,m为何值时,f(x)是:(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数?12.已知幂函数y=xm2-2m-3(m∈Z)的图象与x、y轴都无公共点,且关于y轴对称,求m的值,并画出它的图象.参考答案1.解析:选C.y=x,定义域为R,f(-x)=f(x)=x.112.解析:选B.5-a=(5a,因为a<0时y=xa单调递减,且5<0.5<5,所以5a<0.5a<5-a.3.解析:选A.在函数y=x,y=x,y=x2y=x3中,只有函数y =x和y=x3的定义域是R,且是奇函数,故α=1,3.111n1n4.解析:∵-2(-3),∴y=xn在(-∞,0)上为减函数.又n ∈{-2,-1,0,1,2,3},∴n=-1或n=2.答案:-1或21.解析:选A.y=(x+4)开口向上,关于x=-4对称,在(-∞,-4)递减. 2.解析:选C.2-12211幂函数为y=x-2=x13.解析:选B.显然①错误;②中如y=x-2(0,0).根据幂函数的图象可知③、④正确,故选B.14.解析:选A.∵f(x)=x为奇函数,∴α=-1,31,3. 又∵f(x)在(0,+∞)上为减函数,∴α=-1.315.解析:选C.(3-2x-x2)-44?3-2x-x?∴要使上式有意义,需3-2x-x2>0,解得-3<x <1.6.解析:选A.m2-m-1=1,得m=-1或m=2,再把m=-1和m=2分别代入m2-2m-3<0,经检验得m=2.7.解析:当x-1=1,即x=2时,无论α取何值,均有1α=1,∴函数y=(x-1)α恒过点(2,1).答案:(2,1)8.解析:∵0<2.4<2.5,而2.4α>2.5α,∴y=xα在(0,+∞)为减函数.答案:α<0702-120312119.解析:6=1,(3)3>(3)=1,(52<1,(521,∵y=x2 2131702-12131702-1∴52<52(6<33答案:(5)2<(5)2<(6)<(3)32211--10.解:y=(x-1)3=,定义域为x≠1.令t=x-1,则y=t3t ≠0?x-1?3?x-1?α为偶函数.22-因为α=-3<0,所以y=t3在(0,+∞)上单调递减,在(-∞,0)上单调递增.又t=x-1单调递增,故y=(x-1)3在(1,+∞)上单调递减,在(-∞,1)上单调递增.11.解:∵y=x2(0,+∞),且为减函数.--21?m+4>0∴原不等式化为?3-2m>0?m+4>3-2m1313,解得-3m<2∴m的取值范围是(-32.12.解:由幂函数的性质可知m2+2m-3<0?(m-1)(m+3)<0?-3<m<1,又∵m∈Z,∴m=-2,-1,0. 当m=0或m=-2时,y=x-3,定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).∵-3<0,∴y=x-3在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,又∵f(-x)=(-x)-3=-x-3=-f(x),∴y=x-3是奇函数.当m=-1时,y=x-4,定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).11-4∵f(-x)=(-x)-4=x=f(x), ?-x?x∴函数y=x-4是偶函数.∵-4<0,∴y=x-4在(0,+∞)上是减函数,又∵y=x-4是偶函数,-∴y=x4在(-∞,0)上是增函数.31.解析:选D.y=x3x,其定义域为R,值域为[0,+∞),故定义域与值域不同.22.解析:选B.当x=2时,22>22-22-2,即C1:y=x,C2:y=x2C3:y=x2C4:y=x-2.-112113.解析:选C.∵y=x0,可知x≠0,∴y=x0的图象是直线y=1挖去(0,1)点.?1-x≠04.解析:?,∴x<1.?1-x≥0答案:(-∞,1)xx高中数学幂函数复习重难点:掌握常见幂函数的概念、图象和性质,能利用幂函数的单调性比较两个幂值的大小.考纲要求:①了解幂函数的概念;②结合函数y?x,y?x,y?x,y?知识梳理:1. 幂函数的基本形式是y?x?,其中x是自变量,?是常数.要求掌握y?x,y?x2,y?x3,y?x1/2,y?x?1这五个常用幂函数的图象.2. 观察出幂函数的共性,如下:(1)当??0时,图象过定点;在(0,??)上是函数.(2)当??0时,图象过定点;在(0,??)上是函数;在第一象限内,图象向上及向右都与坐标轴无限趋近.3. 幂函数y?x?的图象,在第一象限内,直线x?1的右侧,图象由下至上,指数y轴和直线x?1之间,图象由上至下,指数?诊断练习:,则f(4)的值等于1.如果幂函数f(x)?x?的图象经过点2.函数y=(x-2x)252231x1,y?x2的图像,了解他们的变化情况.12的定义域是3.函数y=x的单调递减区间为4.函数y=x12-m-m2在第二象限内单调递增,则m的最大负整数是_______ _.范例分析:例1比较下列各组数的大小:(1)1.5,1.7,1;(213132?23,(-107),1.1 23?43;(3)3.8,3.9,(-1.8);(4)3,5.25351.41.5例2已知幂函数y?xm?6(m?Z)与y?x2?m(m?Z)的图象都与x、y轴都没有公共点,且 y?xm?2(m?Z)的图象关于y轴对称,求m的值.例3幂函数f(x)?(t?t?1)x37?3t?2t25是偶函数,且在(0,??)上为增函数,求函数解析式.反馈练习:11.幂函数y?f(x)的图象过点(4,),则f(8)的值为 .22.比较下列各组数的大小: (a?2) a; (5?a)5; 0.40.50.50.4.23232?23?233.幂函数的图象过点(2,14), 则它的单调递增区间是.a4.设x∈(0, 1),幂函数y=x的图象在y=x的上方,则a的取值范围是.5.函数y=x4在区间上是减函数.6.一个幂函数y=f (x)的图象过点(3, 27),另一个幂函数y=g(x)的图象过点(-8, -2),(1)求这两个幂函数的解析式;(2)判断这两个函数的奇偶性;(3)作出这两个函数的图象,观察得f (x)< g(x)的解集.?3巩固练习1.用“”连结下列各式:0.32 0.32 0.34, 0.8?0.4 0.6?0.4. 0.60.50.512322.函数y?(x?1)?(4?x)3.y?xa4.已知2??的定义域是?4a?95x3是偶函数,且在(0,??)是减函数,则整数a的值是. ,x的取值范围为2x3?5.若幂函数y?xa的图象在0<x的图象经过,则f(x)的表达式为7. 函数f(x)?x?2的对称中心是,在区间是函数(填x?3“增、减”)8.比较下列各组中两个值的大小与1.6(2)0.6与0.7(3)3.5与5.3(4)0.18?0.3与0.15?0.39.若(a?2)10.已知函数y=-2x-x2.(1)求函数的定义域、值域;(2)判断函数的奇偶性;(3)求函数的单调区间.?1335351.31.3?2323?(3?2a)?13,求a的取值范围。
幂函数练习题及答案一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代号填在题后的括号内(每小题5分,共50分).1.下列函数中既是偶函数又是(,)-∞0上是增函数的是 ( )A .yx =43B .y x =32C .y x =-2D .y x=-142.函数2-=x y 在区间]2,21[上的最大值是( )A .41 B .1-C .4D .4- 3.下列所给出的函数中,是幂函数的是( ) A .3x y -=B .3-=x y C .32x y =D .13-=x y4.函数34x y =的图象是( )A .B .C .D .5.下列命题中正确的是( )A .当0=α时函数αx y =的图象是一条直线B .幂函数的图象都经过(0,0)和(1,1)点C .若幂函数αx y =是奇函数,则αx y =是定义域上的增函数D .幂函数的图象不可能出现在第四象限 6.函数3x y =和31x y =图象满足( )A .关于原点对称B .关于x 轴对称C .关于y 轴对称D .关于直线x y =对称 7. 函数R x x x y ∈=|,|,满足( )A .是奇函数又是减函数B .是偶函数又是增函数C .是奇函数又是增函数D .是偶函数又是减函数8.函数2422-+=x x y 的单调递减区间是( ) A .]6,(--∞B .),6[+∞-C .]1,(--∞D .),1[+∞-9. 如图1—9所示,幂函数αx y =在第一象限的图象,比较1,,,,,04321αααα的大小( ) A .102431<<<<<ααααB .104321<<<<<ααααC .134210αααα<<<<<D .142310αααα<<<<<10. 对于幂函数54)(x x f =,若210x x <<,则)2(21x x f +,2)()(21x f x f +大小关系是( ) A .)2(21x x f +>2)()(21x f x f + B . )2(21x x f +<2)()(21x f x f + C . )2(21x x f +=2)()(21x f x f + D . 无法确定二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题6分,共24分). 11.函数y x=-32的定义域是 .12.的解析式是.13.942--=a ax y是偶函数,且在),0(+∞是减函数,则整数a 的值是 .14.幂函数),*,,,()1(互质n m N k n m xy mn k∈=-图象在一、二象限,不过原点,则n m k ,,的奇偶性为 .1α3α4α2α三、解答题:解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤(共76分) . 15.(12分)比较下列各组中两个值大小 (1)060720880896116115353..(.)(.).与;()与--16.(12分)已知幂函数f x x m Z x y y m m ()()=∈--223的图象与轴,轴都无交点,且关于 轴对称,试确f x ()的解析式.17.(12分)求证:函数3x y =在R 上为奇函数且为增函数.18.(12分)下面六个幂函数的图象如图所示,试建立函数与图象之间的对应关系..6543212132323123---======x y x y x y x y x y x y );();()(;);();()((A ) (B ) (C ) (D ) (E ) (F )19.(14分)由于对某种商品开始收税,使其定价比原定价上涨x 成(即上涨率为10x),涨价后,商品卖出个数减少bx 成,税率是新定价的a 成,这里a,b 均为正常数,且a <10,设售货款扣除税款后,剩余y 元,要使y 最大,求x 的值.20.(14分)利用幂函数图象,画出下列函数的图象(写清步骤).(1)y x x x x y x =++++=---22532221221()().参考答案一、CCBAD DCADA 二、11. (,)0+∞; 12.)0()(34≥=x x x f ; 13.5;14.k m ,为奇数,n 是偶数; 三、15. 解:(1)+∞<<<+∞=7.06.00),0(116上是增函数且在函数x y1161167.06.0<∴ (2)函数),0(35+∞=在x y 上增函数且89.088.00<<.)89.0()88.0(,89.088.089.088.0353535353535-<-∴->-∴<∴即16. 解:由.3,1,13203222⎪⎩⎪⎨⎧∈-=--≤--Z m m m m m m 得是偶数.)(1,)(3140-===-=x x f m x x f m 时解析式为时解析式为和17.解: 显然)()()(33x f x x x f -=-=-=-,奇函数; 令21x x <,则))(()()(22212121323121x x x x x x x x x f x f ++-=-=-,其中,显然021<-x x ,222121x x x x ++=2222143)21(x x x ++,由于0)21(221≥+x x ,04322≥x ,且不能同时为0,否则021==x x ,故043)21(22221>++x x x .从而0)()(21<-x f x f . 所以该函数为增函数. 18.解:六个幂函数的定义域,奇偶性,单调性如下: (1)323x x y ==定义域[0,+∞),既不是奇函数也不是偶函数,在[0,+∞)是增函数;.),0(16),0(15),0(14),0[3),0[22133223232331上减函数函数,在既不是奇函数也不是偶定义域为)(是减函数;是奇函数,在定义域)(是减函数;是偶函数,在定义域)(是增函数;,是偶函数,在定义域为)(是增函数;,是奇函数,在定义域为)(+∞==+∞==+∞==+∞==+∞==+--+--+-R xx y UR R x x y UR R x x y R x x y R x x y通过上面分析,可以得出(1)↔(A ),(2)↔(F ),(3)↔(E ),(4)↔(C ),(5)↔(D ),(6)↔(B ).19.解:设原定价A 元,卖出B 个,则现在定价为A(1+10x ), 现在卖出个数为B(1-10bx),现在售货金额为A(1+10x ) B(1-10bx )=AB(1+10x )(1-10bx ),应交税款为AB(1+10x )(1-10bx )·10a,剩余款为y = AB(1+10x)(1-10bx ))101(a -= AB )1101100)(101(2+-+--x b x b a , 所以b b x )1(5-=时y 最大 要使y 最大,x 的值为b b x )1(5-=.20.解:(1)1)1(1112112222222++=+++=++++=x x x x x x x y 把函数21,x y =的图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位可以得到函数122222++++=x x x x y 的图象.(2)1)2(35--=-x y 的图象可以由35-=x y 图象向右平移2个单位,再向下平移1个单位而得到.图象略。
*实用文库汇编之幂函数的概念*例1、下列结论中,正确的是( ) A .幂函数的图象都通过点(0,0),(1,1) B .幂函数的图象可以出现在第四象限C .当幂指数α取1,3,12时,幂函数y =x α是增函数D .当幂指数α=-1时,幂函数y =x α在定义域上是减函数解析 当幂指数α=-1时,幂函数y =x -1的图象不通过原点,故选项A 不正确;因为所有的幂函数在区间(0,+∞)上都有定义,且y =x α (α∈R ),y >0,所以幂函数的图象不可能出现在第四象限,故选项B 不正确;而当α=-1时,y =x -1在区间(-∞,0)和(0,+∞)上是减函数,但它在定义域上不是减函数.答案 C例2、已知幂函数f (x )=(t 3-t +1)x 15(7+3t -2t 2)(t ∈Z )是偶函数且在(0,+∞)上为增函数,求实数t 的值.分析 关于幂函数y =x α (α∈R ,α≠0)的奇偶性问题,设pq (|p |、|q |互质),当q 为偶数时,p 必为奇数,y =x pq 是非奇非偶函数;当q 是奇数时,y =x pq 的奇偶性与p 的值相对应.解 ∵f (x )是幂函数,∴t 3-t +1=1, ∴t =-1,1或0.当t =0时,f (x )=x 75是奇函数; 当t =-1时,f (x )=x 25是偶函数;当t =1时,f (x )=x 85是偶函数,且25和85都大于0,在(0,+∞)上为增函数.故t =1且f (x )=x 85或t =-1且f (x )=x 25.点评 如果题中有参数出现,一定要注意对参数的分类讨论,尤其对题中的条件t ∈Z 给予足够的重视.例3、如图是幂函数y =x m 与y =x n 在第一象限内的图象,则( )A .-1<n<0<m<1B .n <-1,0<m <1C .-1<n <0,m >1D .n <-1,m >1解析 在(0,1)内取同一值x 0,作直线x =x 0,与各图象有交点,则“点低指数大”.如图,0<m <1,n <-1.答案 B点评 在区间(0,1)上,幂函数的指数越大,图象越靠近x 轴;在区间(1,+∞)上,幂函数的指数越大,图象越远离x 轴.例4、已知x 2>x 13,求x 的取值范围.错解 由于x 2≥0,x 13∈R ,则由x 2>x 13,可得x ∈R .错因分析 上述错解原因是没有掌握幂函数的图象特征,尤其是y =x α在α>1和0<α<1两种情况下图象的分布.正解作出函数y=x2和y=31x 的图象(如右图所示),易得x<0或x>1. 例5、函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,求f (x )的解析式.分析 解答本题可严格根据幂函数的定义形式列方程求出m ,再由单调性确定m .解 根据幂函数定义得m 2-m -1=1,解得m =2或m =-1,当m =2时,f (x )=x 3在(0,+∞)上是增函数;当m =-1时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故f (x )=x 3.点评 幂函数y =x α (α∈R ),其中α为常数,其本质特征是以幂的底x 为自变量,指数α为常数(也可以为0).这是判断一个函数是否为幂函数的重要依据和唯一标准.对本例来说,还要根据单调性验根,以免增根.变式 已知y =(m 2+2m -2)x 1m2-1+2n -3是幂函数,求m ,n 的值.解由题意得⎩⎨⎧m2+2m -2=1m2-1≠02n -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-3n =32,所以m =-3,n =32.例6、比较下列各组中两个数的大小:(1)535.1,537.1;(2)0.71.5,0.61.5;(3)32)2.1(--,32)25.1(--.解析:(1)考查幂函数y =53x 的单调性,在第一象限内函数单调递增, ∵1.5<1.7,∴535.1<537.1,(2)考查幂函数y =23x 的单调性,同理0.71.5>0.61.5. (3)先将负指数幂化为正指数幂可知它是偶函数, ∵32)2.1(--=322.1-,32)25.1(--=3225.1-,又322.1->3225.1-, ∴32)2.1(-->3225.1-.点评:比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是: (1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性; (2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性;(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需寻找一个恰当的数作为桥梁来比较大小.例7、比较下列各组数的大小(1) 3-52与3.1-52;(2)-8-78与-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.分析 比较大小问题一般是利用函数的单调性,当不便利用单调性时,可用0与1去比较,这种方法叫“搭桥”法.解 (1)函数y =x -52在(0,+∞)上为减函数,又3<3.1,所以3-52>3.1-52.(2)-8-78=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1878,函数y =x 78在(0,+∞)上为增函数,又18>19,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1878>⎝ ⎛⎭⎪⎫1978,从而-8-78<-⎝ ⎛⎭⎪⎫1978.点评 比较大小的题,要综合考虑函数的性质,特别是单调性的应用,更善于运用“搭桥”法进行分组,常数0和1是常用的参数.变式 比较下列各组数的大小: (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23与⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23; (2)4.125,(-1.9)35与3.8-23.解 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23,⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23,∵函数y =x -23在(0,+∞)上为减函数,又∵23>π6, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-23-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-23<⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-23=⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-23. (2)(4.1)25>125=1,0<3.8-23<1-23=1,(-1.9)35<0,所以(-1.9)35<3.8-23<(4.1)25. 例8、 已知幂函数y =x 3m -9 (m ∈N *)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上函数值随x 的增大而减小,求满足(a +1)-m 3<(3-2a )-m3的a 的范围.解 ∵函数在(0,+∞)上递减, ∴3m -9<0,解得m <3, 又m ∈N *,∴m =1,2.又函数图象关于y 轴对称, ∴3m -9为偶数,故m =1,∴有(a +1)-13<(3-2a )-13.又∵y =x -13在(-∞,0),(0,+∞)上均递减, ∴a +1>3-2a >0或0>a +1>3-2a 或a +1<0<3-2a ,解得23<a <32或a <-1.点评 (1)解决与幂函数有关的综合题时,一定要考虑幂函数的定义.(2)幂函数y =x α,由于α的值不同,单调性和奇偶性也就不同.变式 已知幂函数y =xm 2-2m -3 (m ∈Z )的图象与x 轴、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,且画出它的图象.解 由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3. 又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3,当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不符合题意.当m =-1或m =3时,有y =x 0,其图象如图①所示. 当m =1时,y =x -4,其图象如图②所示.练习一、选择题 1.下列命题:①幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0);②幂函数的图象不可能在第四象限;③n =0时,y =x n 的图象是一条直线;④幂函数y =x n ,当n >0时,是增函数;⑤幂函数y =x n ,当n <0时,在第一象限内函数值随x 值的增大而减小. 其中正确的是( )A .①和④B .④和⑤C .②和③D .②和⑤ 答案 D2.下列函数中,不是幂函数的是( )A .y =2xB .y =x -1C .y =xD .y =x 2 答案 A3.设α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,-12,13,12,1,2,3,则使f (x )=x α为奇函数且在(0,+∞)内单调递减的α值的个数是( )A .1B .2C .3D .4 答案 A4.当x ∈(1,+∞)时,下列函数图象恒在直线y =x 下方的偶函数是( )A .y =x 12 B .y =x -2 C .y =x 2 D .y =x -1答案 B5.如果幂函数y =(m 2-3m +3)·xm 2-m -2的图象不过原点,则m 的取值是( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =1 答案 B解析 由已知⎩⎨⎧m2-3m +3=1m2-m -2≤0∴m =1或m =2.6.在函数y =1x2,y =2x 2,y =x 2+x ,y =1 (x ≠0)中幂函数的个数为( )A .1B .0C .2D .3 答案 C解析 依据幂函数的定义判定,应选C.7.幂函数f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,那么f (8)的值为( )A .2 6B .64 C.24 D.164 答案 C解析 设f (x )=x α (α为常数),将⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12点代入得12=4α,∴α=-12,f (x )=x-12,∴f (8)=8-12=24.8.下列函数中,值域为[0,+∞)的函数是( )A .y =2xB .y =x 2C .y =x -2D .y =log a x (a >0,且a ≠1) 答案 B解析 根据函数图象,选B. 二、填空题1.若幂函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫9,13,则f (25)=_____________. 答案 15解析 设f (x )=x α,则9α=13,α=-12.∴f (25)=25-12=15.2.设幂函数y =x α的图象经过点(8,4),则函数y =x α的值域是______________.答案 [0,+∞)解析 由4=8α,得α=23,∴y =x 23≥0. 3.如图所示是幂函数y=x α在第一象限内的图象,已知α取±2,±四个值,则相应于曲线C1,C2,C3,C4的α依次为 .答案 2,12,-12,-24.若幂函数y =f (x )的图象经过点(2,2),则f (25)的值是________. 答案 5解析 设y =x α,∵点(2,2)在y =x α的图象上,∴2=2α,∴α=12,∴f (x )=x 12.故f (25)=2512=5.5.幂函数y =x α (α∈R )的图象一定不经过第________象限. 答案 四6.把下列各数223,⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13,⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,⎝ ⎛⎭⎪⎫150,⎝ ⎛⎭⎪⎫3223,按由小到大的排列顺序为__________________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-233<⎝ ⎛⎭⎪⎫53-13<⎝ ⎛⎭⎪⎫150<⎝ ⎛⎭⎪⎫3223<223.7.已知幂函数f (x )=x -12,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围是________.答案 3<a <5解析 f (x )=x -12=1x(x >0),由图象知x ∈(0,+∞)时为减函数,又f (a +1)<f (10-2a ),∴⎩⎨⎧a +1>0,10-2a>0,a +1>10-2a.得⎩⎨⎧a>-1,a<5,a>3.∴3<a <5.三、解答题1.求函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)值域.解析:设t =x 51,∵x ≥-32,∴t ≥-2,则y =t 2+2t +4=(t +1)2+3. 当t =-1时,y min =3.∴函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)的值域为[3,+∞).点评:这是复合函数求值域的问题,应用换元法.2.已知f (x )=(m 2+2m )·xm 2+m -1,m 是何值时,f (x )是(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数.解 (1)若f (x )为正比例函数,则 ⎩⎨⎧ m2+m -1=1m2+2m≠0,∴m =1. (2)若f (x )为反比例函数,则 ⎩⎨⎧m2+m -1=-1m2+2m≠0,∴m =-1. (3)若f (x )为二次函数,则 ⎩⎨⎧m2+m -1=2m2+2m≠0,∴m =-1±132.(4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2。