考点05幂函数(5种题型1个易错考点)-【一轮复习讲义】2024年高考数学复习全程规划(新高考地区专用)(原卷版)
展开考点05幂函数(5种题型1个易错考点)
一、 真题多维细目表
考题
考点
考向
2022天津
幂函数、对数函数的单调性
利用幂函数、对数函数的单调性比较大小
2020江苏
幂函数奇偶性
根据奇函数性质求函数值
二、命题规律与备考策略
熟悉几种常见幂函数的图像,根据图像判断单调性和奇偶性
三、 2022真题抢先刷,考向提前知
一、单选题
1.(2022·天津·统考高考真题)已知,,,则( )
A. B. C. D.
二、填空题
2.(2020·江苏·统考高考真题)已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时, ,则f(-8)的值是____.
四、考点清单
一.幂函数的概念、解析式、定义域、值域
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.
解析式:y=xa=
定义域:当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下:
1.如果a为负数,则x肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根据q的奇偶性来确定,即如果q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;
2.如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0的所有实数.
当x为不同的数值时,幂函数的值域的不同情况如下:
1.在x大于0时,函数的值域总是大于0的实数.
2.在x小于0时,则只有同时q为奇数,函数的值域为非零的实数.
而只有a为正数,0才进入函数的值域.
由于x大于0是对a的任意取值都有意义的.
二.幂函数的图象
三.幂函数的性质
所有的幂函数在(0,+∞)上都有各自的定义,并且图象都过点(1,1).
(1)当a>0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、图象都通过点(1,1)(0,0);
b、在第一象限内,函数值随x的增大而增大;
c、在第一象限内,a>1时,图象开口向上;0<a<1时,图象开口向右;
d、函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.
(2)当a<0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、图象都通过点(1,1);
b、在第一象限内,函数值随x的增大而减小,图象开口向上;
c、在第一象限内,当x从右趋于原点时,图象在y轴上方趋向于原点时,图象在y轴右方无限逼近y轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴.
(3)当a=0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、y=x0是直线y=1去掉一点(0,1),它的图象不是直线.
四.幂函数的单调性、奇偶性及其应用
1、幂函数定义:
一般地,函数y=xa(a∈R)叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.
(1)指数是常数;
(2)底数是自变量;
(3)函数式前的系数都是1;
(4)形式都是y=xa,其中a是常数.
2、幂函数与指数函数的对比
式子
名称
a
x
y
指数函数:y=ax
底数
指数
幂值
幂函数:y=xa
指数
底数
幂值
3、五个常用幂函数的图象和性质
(1)y=x; (2)y=x2; (3)y=x3; (4)y=; (5)y=x﹣1
y=x
y=x2
y=x3
y=
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)
4、幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且函数图象都通过点(1,1).
(2)如果a>0,则幂函数的图象过点(0,0),(1,1),并在[0,+∞)上为增函数.
(3)如果a<0,则幂函数的图象过点(1,1),并在(0,+∞)上为减函数.
(4)当a为奇数时,幂函数为奇函数,当a为偶数时,幂函数为偶函数.
五.对数函数的单调性与特殊点
对数函数的单调性和特殊点:
1、对数函数的单调性
当a>1时,y=logax在(0,+∞)上为增函数
当0<a<1时,y=logax在(0,+∞)上为减函数
2、特殊点
对数函数恒过点(1,0)
五、题型方法
一.幂函数的概念、解析式、定义域、值域(共17小题)
1.(2023•黄浦区模拟)设m∈R,若幂函数y=定义域为R,且其图像关于y轴成轴对称,则m的值可以为( )
A.1 B.4 C.7 D.10
2.(2023•和平区校级一模)已知幂函数f(x)=(m2﹣2m﹣2)xm在(0,+∞)上单调递减,则g(x)=loga(x+m)+2(a>0)的图象过定点( )
A.(﹣4,2) B.(﹣2,2) C.(2,2) D.(4,2)
3.(2023•东莞市校级模拟)已知函数y=loga(x﹣1)+4(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,点P在幂函数y=f(x)的图象上,则lgf(2)+lgf(5)=( )
A.﹣2 B.2 C.﹣1 D.1
4.(2022•天津模拟)已知幂函数f(x)的图象经过点A(3,27)与点B(t,64),a=log0.1t,b=0.2t,c=t0.1,则( )
A.c<a<b B.a<b<c C.b<a<c D.c<b<a
5.(2022•湖南模拟)已知幂函数在(0,+∞)上单调递增,函数g(x)=2x﹣a,∀x1∈[1,5],∃x2∈[1,5],使得f(x1)≥g(x2)成立,则实数a的取值范围是( )
A.a≥1 B.a≥﹣23 C.a≥31 D.a≥7
6.(2022•巴宜区校级二模)已知点(n,8)在幂函数f(x)=(m﹣2)xm的图象上,则函数的值域为( )
A.[0,1] B.[﹣2,0] C.[﹣1,2] D.[﹣2,1]
7.(2022秋•金安区校级期末)已知函数是幂函数,则下列关于f(x)说法正确的是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.定义域为[0,+∞) D.在(0,+∞)单调递减
8.(2022•达州模拟)已知幂函数f(x)的图象过点(2,4),则f(3)的值是 .
9.(2022•青浦区校级模拟)已知幂函数过点(4,2),则函数的解析式是 .
10.(2023•长宁区二模)当x∈[a,+∞)时,幂函数y=x2的图像总在的图像上方,则a的取值范围为 .
11.(2023•宝山区二模)若幂函数y=xa的图像经过点,则此幂函数的表达式为 .
12.(2022秋•龙圩区校级期末)已知幂函数f(x)=xa的图象经过点(3,).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设函数g(x)=x﹣f(x),求函数g(x)在[2,4]的值域.
13.(2022秋•郴州期末)已知f(x)=(m2﹣2m﹣7)xm﹣2是幂函数,且在(0,+∞)上单调递增.
(1)求m的值;
(2)求函数g(x)=f(x)﹣(2a﹣1)x+1在区间[2,4]上的最小值h(a).
14.(2022秋•宝坻区校级期末)已知幂函数g(x)=xa的图像经过点,函数为奇函数.
(1)求幂函数y=g(x)的解析式及实数b的值;
(2)判断函数f(x)在区间(﹣1,1)上的单调性,并用的数单调性定义证明.
15.(2022秋•汉阳区校级期末)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,求g(x)的值域.
16.(2022秋•阿勒泰地区期末)已知幂函数f(x)的图象过点(2,4).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设函数g(x)=2f(x)﹣8x+a﹣1,若g(x)>0对任意x∈[﹣1,1]恒成立,求实数a的取值范围.
17.(2022秋•沈阳期末)已知幂函数f(x)=(m∈N*)的图象经过点.
(1)试求m的值并写出该幂函数的解析式;
(2)试求满足f(1+a)>f(3﹣)的实数a的取值范围.
二.幂函数的图象(共5小题)
18.(2023•黄浦区校级模拟)如图所示是函数(m,n均为正整数且m,n互质)的图象,则( )
A.m,n是奇数且
B.m是偶数,n是奇数,且
C.m是偶数,n是奇数,且
D.m,n是奇数,且
19.(2023•河东区一模)如图中,①②③④中不属于函数y=3x,y=2x,中一个的是( )
A.① B.② C.③ D.④
20.(2022秋•青浦区校级月考)已知幂函数在(0,+∞)上是严格增函数.
(1)求实数k的值,并写出相应函数f(x)的解析式;
(2)写出函数f(x)的基本性质,并作出它的图像.
21.(2021秋•西固区校级期末)已知幂函数f(x)=(m﹣1)2(m∈R)在(0,+∞)上单调递增.
(1)求m的值;
(2)求函数g(x)=﹣+4x﹣1在[0,2]上的最大值.
22.(2021秋•东宝区校级期中)已知函数f(x)=(m2+m﹣1)xm是幂函数,且在(0,+∞)上是减函数.
(Ⅰ)求实数m的值;
(Ⅱ)请画出f(x)的大致图象.
三.幂函数的性质(共13小题)
23.(2023•河南模拟)已知幂函数的图象过,P(x1,y1),Q(x2,y2)(x1<x2)是函数图象上的任意不同两点,则下列结论中正确的是( )
A.x1f(x1)>x2f(x2) B.x1f(x2)<x2f(x1)
C. D.
24.(2023•秀英区校级三模)设,则a,b,c的大小顺序是( )
A.c<a<b B.c<b<a C.a<c<b D.b<c<a
25.(2023•碑林区校级模拟)已知幂函数f(x)=(m﹣1)xn的图象过点(m,8).设a=f(20.3),b=f(0.32),c=f(log20.3),则a,b,c的大小关系是( )
A.b<c<a B.a<c<b C.a<b<c D.c<b<a
26.(2023•大英县校级模拟)在[﹣1,1]上是( )
A.增函数且是奇函数 B.增函数且是偶函数
C.减函数且是奇函数 D.减函数且是偶函数
27.(2022秋•辽宁期末)已知幂函数f(x)=(m2﹣3)•xm在(0,+∞)上单调递减.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若∀x∈[1,2],,求a的取值范围.
28.(2022秋•庆阳期末)已知幂函数f(x)=(m﹣1)2⋅x2m﹣1在(0,+∞)上单调递增.
(1)求f(x)的值域;
(2)若∀x>0,,求a的取值范围.
29.(2023•安康开学)已知幂函数f(x)=(m2﹣3m+3)xm+1为偶函数.
(1)求幂函数f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=f(x)﹣2a•x在[2,4]上单调,求实数a的取值范围.
30.(2022秋•葫芦岛期末)已知幂函数是偶函数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f(2x﹣1)<f(2﹣x),求x的取值范围.
31.(2022秋•新化县期末)已知幂函数f(x)=(m2﹣3m+3)xm+1为偶函数.
(1)求幂函数f(x)的解析式;
(2)若函数,根据定义证明g(x)在区间(1,+∞)上单调递增.
32.(2022秋•湘潭期末)已知幂函数f(x)=(m﹣1)2x2m﹣1在(0,+∞)上单调递增.
(1)求m的值;
(2)若∀x>0,,求a的取值范围.
33.(2022秋•威海期末)已知幂函数f(x)=(2m2﹣3m﹣1)xm(其中m为实数)在(0,+∞)上单调递减.
(1)若,求a2+a﹣2的值;
(2)解关于x的不等式lgf(x)>f(16).
34.(2022秋•潢川县校级期末)已知幂函数f(x)=x(m∈Z)是奇函数,且f(x)在(0,+∞)上为增函数.
(1)求m的值,并求f(x)的解析式;
(2)求y=的[log2f(x)]2﹣log[2f(x)],x∈[,2]最值的最值,并求出取得最值时x的取值.
35.(2022秋•周村区校级期末)已知幂函数是奇函数,且f(1)<f(2).
(1)求m的值,并确定f(x)的解析式;
(2)求,的值域.
四.幂函数的单调性、奇偶性及其应用(共4小题)
36.(2022•衡水模拟)若a=20.4,b=30.3,c=40.2,则( )
A.a>b>c B.c>b>a C.c=a>b D.b>a=c
37.(2022•贵州模拟)已知a=()25,b=1.0250,c=1.01100,则( )
A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.b<a<c
38.(2021秋•灵丘县校级期中)已知幂函数f(x)=(m2﹣5m+7)x﹣m﹣1(m∈R)为偶函数.
(1)求的值;
(2)若f(2a+1)=f(a),求实数a的值.
39.(2020春•石家庄期末)已知函数f(x)=(m∈Z)为偶函数,且f(3)<f(5).
(1)求m的值,并确定f(x)的解析式;
(2)若g(x)=loga[f(x)﹣2x](a>0且a≠1),求g(x)在(2,3]上值域.
六、易错分析
易错点1:幂函数中忽视定义域致错
已知幂函数f(x)=x,若f(a+1)
一.选择题(共5小题)
1.(2023•大英县校级模拟)在[﹣1,1]上是( )
A.增函数且是奇函数 B.增函数且是偶函数
C.减函数且是奇函数 D.减函数且是偶函数
2.(2023•河南模拟)已知幂函数的图象过,P(x1,y1),Q(x2,y2)(x1<x2)是函数图象上的任意不同两点,则下列结论中正确的是( )
A.x1f(x1)>x2f(x2) B.x1f(x2)<x2f(x1)
C. D.
3.(2023•秀英区校级三模)设,则a,b,c的大小顺序是( )
A.c<a<b B.c<b<a C.a<c<b D.b<c<a
4.(2023•东莞市校级模拟)已知函数y=loga(x﹣1)+4(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,点P在幂函数y=f(x)的图象上,则lgf(2)+lgf(5)=( )
A.﹣2 B.2 C.﹣1 D.1
5.(2023•碑林区校级模拟)已知幂函数f(x)=(m﹣1)xn的图象过点(m,8).设a=f(20.3),b=f(0.32),c=f(log20.3),则a,b,c的大小关系是( )
A.b<c<a B.a<c<b C.a<b<c D.c<b<a
二.填空题(共2小题)
6.(2023•兴庆区校级二模)已知函数是幂函数,且为偶函数,则实数m= .
7.(2023•黄浦区二模)若函数y=xa的图像经过点(2,16)与(3,m),则m的值为 .
八.刷易错
一.选择题(共4小题)
1.(2020•金安区校级模拟)已知幂函数f(x)=mx1+n是定义在区间[﹣2,n]上的奇函数,设a=f(sin),b=f(cos),c=f(tan),则( )
A.b<a<c B.c<b<a C.b<c<a D.a<b<c
2.(2022秋•红塔区校级期中)已知f(x)为幂函数,且f(8)=,则f(4)=( )
A. B. C. D.
3.(2022秋•怀宁县校级期末)若函数f(x)=(m+3)xa(m,a∈R)是幂函数,且其图象过点(2,),则函数g(x)=loga(x2+mx﹣3)的单调递增区间为( )
A.(﹣∞,﹣1) B.(﹣∞,1) C.(1,+∞) D.(3,+∞)
4.(2020秋•大连期末)幂函数y=x﹣1及直线y=x,y=1,x=1将平面直角坐标系的第一象限分成八个“卦限”:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧(如图所示),那么幂函数的图象经过的“卦限”是( )
A.④⑦ B.④⑧ C.③⑧ D.①⑤
二.填空题(共3小题)
5.(2020•锡山区校级模拟)若幂函数y=mxn(m,n∈R)的图象经过点,则m+n= .
6.(2020秋•长沙县期末)已知(a2+a+2)x>(a2+a+2)1﹣x,则x的取值范围是 .
7.(2022秋•武陵区校级期末)若幂函数f(x)过点(4,2),则满足不等式f(2﹣a)>f(a﹣1)的实数a的取值范围是 .
三.解答题(共1小题)
8.(2021秋•和硕县校级期末)已知幂函数f(x)=xa的图象经过点A(,).
(1)求实数a的值;
(2)用定义法证明f(x)在区间(0,+∞)内是减函数.
考点09复数(7种题型5个易错考点)(原卷版)-【一轮复习讲义】2024年高考数学复习全程规划(上海地区专用): 这是一份考点09复数(7种题型5个易错考点)(原卷版)-【一轮复习讲义】2024年高考数学复习全程规划(上海地区专用),共14页。
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