新高考数学一轮复习易错题+专题提升练第2章专题02 指对幂函数的图象与性质（题型清单）（2份，原卷版+解析版）

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题型1 指数与对数的化简求值
1．（2025·北京大兴·三模）已知，则的值为（ ）
A．15B．C．D．
【答案】C
【解析】因为，所以，
又，所以.故选：C.
2．（2025·天津·二模）化简（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】由题得
.故选：A
3．（24-25高三下·云南丽江·月考）已知数列满足，则（ ）
A．3B．2C．D．
【答案】B
【解析】因为 ，
所以当 时，
，
则 ，故B正确.故选：B.
4．（24-25高三上·陕西西安·一模） ．
【答案】
【解析】因为
题型2 幂函数的图象问题
5．（24-25高三上·江苏淮安·期中）已知幂函数的图象与轴无交点，则的值为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】因为幂函数的图象与轴无交点，
则，解得.故选：B.
6．（2025·江西·一模）若直线与幂函数，，的图象从左到右依次交于不同的三点，，，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】当时，由，得；由，得；由，得.
因为，所以是关于的减函数.
又，所以，所以.故选：A.
7．（24-25高三上·上海·月考）已知函数的图象如图所示，则的解析式可能是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】对于A：函数的定义域为，显然不符合题意，故A错误；
对于B：函数的定义域为，显然不符合题意，故B错误；
对于C：函数的定义域为，又为奇函数，
但是在上函数是下凸递增，故不符合题意，故C错误；
对于D：定义域为，又为奇函数，
且在上函数是上凸递增，故D正确.故选：D
8．（2025高三·全国·专题练习）已知幂函数的图象关于y轴对称，如图所示，则（ ）
A．p为奇数，且B．p为奇数，且
C．p为偶数，且D．p为偶数，且
【答案】D
【解析】因为函数的图象关于y轴对称，所以函数为偶函数，即p为偶数．
又函数的定义域为，且在上单调递减，
则有，所以．故选：D
题型3 幂函数的单调性及奇偶性
9．（24-25高三上·河南濮阳·月考）当时，幂函数为减函数，则实数m的值为 ．
【答案】
【解析】由题设有，解得，
10．（24-25高三下·上海·月考）幂函数在上是严格增函数，且经过，则a的值可能是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】因为幂函数在上是严格增函数，所以，故A错误.
对于B，若，则，当时，，不经过，故B错误.
对于C ，若，则，当时，，经过，故C正确.
对于D，若，则，定义域为，不符合题意，故D错误.故选：C.
11．（24-25高三下·福建三明·月考）已知幂函数是上的偶函数，且函数在区间上单调递减，则实数的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】因为幂函数是上的偶函数，
则，解得或，
当时，，该函数是奇函数，不合乎题意；
当时，，该函数是定义域为的偶函数，合乎题意，所以，
则，其对称轴方程为，
因为在区间上单调递减，则.故选：A.
12．24-25高三下·河北衡水·月考）已知幂函数为奇函数.
(1)求函数的解析式；
(2)若，求a的取值范围.
【答案】(1)；(2).
【解析】（1）由题意，幂函数，
可得，
即，解得或，
当时，函数为奇函数，
当时，为非奇非偶函数，
因为为奇函数，所以.
（2）由（1）知，可得在上为增函数，
因为，所以，解得，
所以a的取值范围为.
题型4 二次函数的单调性与最值
13．（2025·河南周口·二模）已知集合，，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】由可得，
当时，则，故，
因此，
故，故选：C
14．（2026高三·全国·专题练习）已知函数，求在上的最大值．
【答案】
【解析】由函数，可得的图象开口向上，且对称轴为，
当时，函数在上单调递增，所以的最大值为；
当时，函数的最大值为；
当时，函数的最大值为；
当时，函数在上单调递减，所以的最大值为．
综上，
15．（24-25高一上·上海长宁·期末）已知常数，求函数的最小值：
【答案】见解析
【解析】，
当时，在单调递减，在单调递增，故，
当时，在单调递增，故，
综上可得
16．（2025高三下·全国·专题练习）已知函数．
(1)已知在上单调递增，求的取值范围；
(2)求在上的最大值．
【答案】(1)
(2)当时，函数的最大值为；当时，的最大值为
【解析】（1）由题意有函数，
可得二次函数的图象开口向上，且对称轴为，
要使得在上单调递增，则满足，所以的取值范围为．
（2）由函数，
可得的图象开口向上，且对称轴为，
当时，函数的最大值为；
当时，函数的最大值为；
综上，当时，函数的最大值为；
当时，的最大值为．
题型5 指数函数的定点与图象
17．（2025·北京海淀·一模）函数的图象一定经过点（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】令，则，则，
所以函数的图象一定过点.故选：A.
18．（24-25高三上·北京丰台·期中）已知函数过定点M，点M在直线上且，则的最小值为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】由题设，恒过点，则，
所以，
当且仅当时等号成立，
所以目标式最小值为.故选：A
19．（2026高三·全国·专题练习）已知，则指数函数①，②的图象为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】由，
，在上单调递减，所以排除AB选项；
令，，此时图象①在②的下方
因此C项正确．故选：C.
20．（2025·河北·二模）已知函数，其中为常数，若函数的图象如图所示，则（ ）
A．的图象与坐标轴有三个交点
B．的图象的对称轴在轴左侧
C．关于的方程有两个不等实根
D．在区间上单调递增
【答案】D
【解析】因，函数的图象在上为减函数，则，即得，
又图象经过点，即，故得，解得，
于是，，易得该抛物线开口向上，顶点坐标为，
对于A，因函数在上单调递增，
则，即的图象与轴没有交点，
又的图象与轴有唯一交点，即的图象与坐标轴只有一个交点，故A错误；
对于C，关于的方程的实根个数，等于直线与曲线的交点个数，
由A项，因，则直线与曲线的交点个数为0，故C错误；
对于B，的图象的对称轴是直线，在轴右侧，故B错误；
对于D，因的图象对称轴：，在区间上单调递增，故D正确.
故选：D.
题型6 指数函数的单调性及应用
21．（2025·新疆喀什·模拟预测）已知，则函数的单调递增区间为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】由，得，解得，函数定义域为R，
函数在上单调递减，在上单调递增，
而函数在R上单调递增，所以函数的单调递增区间为.故选：D
22．（2025·甘肃白银·模拟预测）若函数在上单调递增，则a的取值范围为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】函数在上单调递增，而函数是R上的增函数，
则函数在上单调递增，于是，
所以a的取值范围为．故选：D
23．（2024·新疆乌鲁木齐·模拟预测）不等式的解集为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】因为为减函数，由，可得，
即，即，解得.
因此，不等式的解集为.故选：D.
24．（24-25高三上·上海·月考）若，则满足的的最大值为
【答案】
【解析】显然的定义域是全体实数，所以它的定义域关于原点对称，
当时，，当时，，
当时，，
所以是偶函数，
当时，单调递增，所以当时，单调递减，
所以，
所以满足的的最大值为.
题型7 指数函数的奇偶性及应用
25．（2025·江西·二模）已知函数，则下列函数中为奇函数的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】根据得
可得，故为奇函数故选：A
26．（24-25高三下·江苏南通·月考）若函数为奇函数，则的值为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】由题得，解得：.
所以，
，符合题意.
所以.故选：D
27．（2025·安徽·模拟预测）已知是奇函数，则 .
【答案】1
【解析】因为为奇函数，
所以为奇函数，
，即，
则恒成立，
则，所以，
当时，，经检验符合题意，
所以.
28．（24-25高三上·江苏·月考）已知函数是定义域为R的偶函数．
(1)求实数a的值；
(2)若对任意，都有成立，求实数k的取值范围．
【答案】(1)2；(2).
【解析】（1）由函数是定义域为R的偶函数，得恒成立，
即，整理得，而不恒为0，
所以.
（2）由（1）知，，不等式，
依题意，对任意，恒成立，
令，当且仅当时取等号，
，
函数在上单调递增，
当时，，即当时，，因此，
所以实数k的取值范围是.
题型8 指数型函数的值域问题
29．（24-25高三下·甘肃白银·月考）函数的值域为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】易知为减函数，
所以.
所以函数的值域为，故选：A
30．（24-25高三上·河南·月考）函数的值域是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】由，因为，有，
有，有，故函数的值域为.故选:C
31．（24-25高三上·重庆涪陵·开学考试）函数的值域为 ．
【答案】
【解析】设，由得，，
所以，则，
因为在上单调递减，所以.
32．（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·月考）已知函数是定义在R上的奇函数．
(1)求的解析式；
(2)求当时，函数的值域．
【答案】(1)；(2)
【解析】（1）由函数是上的奇函数，
则有，解得，即，
，，
即，，解得，经验证得，时，是奇函数，
所以.
（2）由（1）知，，
当时，，因此当时，，当时，，
所以所求值域为.
题型9 对数函数的定点与图象
33．（24-25高三上·四川内江·月考）函数的图象恒过定点，点在幂函数的图象上，则（ ）
A．B．C．3D．9
【答案】C
【解析】令，得，当时，，所以点的坐标为，
由于函数为幂函数，设，
将点的坐标代入，得，则，
，因此，.故选：C.
34．（24-25高三上·广西贵港·开学考试）已知函数，且的图象不经过第一象限，则函数的图象不经过（ ）
A．第一象限B．第二象限
C．第三象限D．第四象限
【答案】D
【解析】当时，函数单调递增，图象经过第一象限，不合题意；
当时，函数单调递减，图象不经过第一象限，合题意；
显然此时，则函数为单调递增，又恒过点，
因此函数的图象不过第四象限.故选：D
35．（24-25高三下·福建福州·开学考试）若函数的图象如图所示，则函数的图象大致为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】由幂函数图象可得，
函数定义域为，
而，则恒成立，BCD错误，A正确.故选：A
36．（24-25高三上·河南·一模）已知实数且，函数的大致图象如下，则，的取值范围可能为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】由图象可知函数是减函数，所以；
当时，，所以．故选：C.
题型10 对数函数的单调性及应用
37．（24-25高三上·陕西榆林·月考）函数的减区间为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】令，解得或，
则的定义域为，
令在上单调递减，
又在上单调递减，所以在上单调递增，
在上单调递增，所以在上单调递减，故选：A．
38．（24-25高三上·青海·月考）已知函数在上单调递减，则的取值范围为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】由，解得或，则的定义域为.
令，因为是增函数，所以要找的减区间，
所以解得，即在上单调递减，所以.故选：D.
39．（25-26高三上·河北衡水·月考）已知，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】因为，所以．故选：A
40．（24-25高三下·贵州贵阳·月考）不等式的解集为 ．
【答案】
【解析】由，得，
所以，即，
所以不等式的解集为．
题型11 对数函数的奇偶性及应用
41．（2025·四川自贡·二模）若是偶函数，则（ ）
A．0B．C．D．
【答案】B
【解析】由题，可得，即，
，
，即
因不恒为0，故.故选：B.
42．（24-25高三下·浙江宁波·月考）已知函数为偶函数，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】因为函数为偶函数，
所以，
所以，
所以，
所以，所以，
所以且，则.故选：A.
43．（2025·河北衡水·模拟预测）已知是偶函数，则的取值为 ．
【答案】
【解析】由题意有，即，
所以，所以，
解得，解得，
故答案为：.
44．（24-25高三上·上海·月考）设，若函数为奇函数，则 .
【答案】
【解析】由可得，又因为为奇函数，
由定义域关于原点对称，可知，
即当时，无意义，即，解得，
又，可得，所以，
故经检验满足题意，所以.
故答案为：.
题型12 对数型函数的值域问题
45．（2024·甘肃庆阳·一模）函数的值域为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】对于，有，解得，
对于，其图象开口向下，对称轴为，
当时，，当时，，
所以当时，，即，
又在其定义域内单调递增，
所以，则，
则的值域为.故选：D.
46．（24-25高三上·上海·月考）函数的值域是 ．
【答案】
【解析】令，则，
因为，则，且的对称轴为，
可知，
所以的值域是．
47．（25-26高三上·河北衡水·一调）已知函数是定义在上的奇函数，当时，.
(1)求的值；
(2)若，求函数的值域.
【答案】(1)；(2)
【解析】（1）因为函数是定义在上的奇函数，
所以，
所以；
（2），
令，问题等价于求的值域，
函数图象开口向上，对称轴为直线，
，
函数的值域为．
48．（24-25高三上·山西晋城·月考）已知函数满足．
(1)求的解析式；
(2)若，求的值域；
(3)讨论的定义域．
【答案】(1)；(2)；(3)答案见解析
【解析】（1）令，得，
则，
所以．
（2）若，则，
令，当且仅当时，u取得最小值，且最小值为4．
因为为减函数，所以，
故的值域为．
（3）．
当时，，则的定义域为；
当时，，则的定义域为；
当时，由，得或，
则的定义域为．
综上，当时，的定义域为；
当时，的定义域为．
题型13 指对幂比较大小问题
49．（2025·河南许昌·模拟预测）已知，，，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】由题意知，，
又函数在上单调递增，
而3.4，即，
又在上单调递增，所以，即.故选:D.
50．（2025·天津·一模）已知，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】，
，
，
所以，故选：A
51．（2025·天津河东·二模）已知，，，则的大小关系是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】因为，
，，且，
故.故选：A.
52．（2025·河南·模拟预测）已知，，，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】由题可知，，
所以，
因为，，所以，
因为在上单调递减，且，
所以，即，
因为在上递增，且，
所以，即，
故．故选：A
题型14 指数与对数函数综合应用
53．（2025·江苏盐城·三模）已知函数（，且）．
(1)讨论的奇偶性；
(2)若，不等式恒成立，求t的取值范围．
【答案】(1)答案见解析；(2)
【解析】（1）函数（，且）的定义域为R，且
当时，，即恒成立，
所以，即，此时，定义域为R，，
所以是R上的奇函数；
当时，，即恒成立，所以，即，
此时，定义域为R，，
所以是R上的偶函数；
当且时，，此时既不是奇函数也不是偶函数；
综上，当时，是R上的偶函数；当时，是R上的奇函数；
当且时，既不是奇函数也不是偶函数；
（2）函数中，由，得，而，
所以，则，由（1）知是R上的奇函数；
因为函数都是R上的增函数，则是R上的增函数，
不等式，
因此，则，
解，得或；
解，即，得.于是，
所以t的取值范围是.
54．（24-25高三上·河南·月考）已知函数且．
(1)若的图象经过点，求的值；
(2)若，求的取值范围．
【答案】(1)；(2)．
【解析】（1），即，
解得或（舍去）．故的值为．
（2），即．
①当时，函数是增函数．
当时，，不满足定义域，不符合题意．
②当时，函数是减函数．
因为，所以，
即，解得或（舍去），所以，满足定义域．
此时，函数是减函数，当时，
因为，所以，
解得，所以当时，符合题意．
综上，的取值范围为．
55．（24-25高三上·广东惠州·月考）已知函数且．
(1)求函数的定义域；
(2)当时，关于的不等式恒成立，求实数的最小值．
【答案】(1)答案见解析；(2)．
【解析】（1）令关于的不等式，有．
①当时，解不等式，可得，
此时函数的定义域为；
②当时，解不等式，可得，
此时函数的定义域为；
（2）当时，函数的定义域为，
令，
有
，
令，可得，
因为，所以，
有，
由，当且仅当时取等号，
有，有，
所以，故的最小值为．
56．（24-25高三上·山东泰安·月考）已知函数的图象过点．
（1）求k的值并求函数的值域；
（2）若函数，则是否存在实数a，对任意，存在使成立？若存在，求出a的取值范围；若不存在，请说明理由．
【答案】（1）； （2）存在，或
【解析】（1）因为函数的图象过点，
所以，即，所以，
所以，因为单调递增，所以单调递增，
因为，所以，
所以函数的值域为.
（2）由题意对任意，存在使成立，
则，由（1）知，当时，单调递增，
所以，
又 ，
令 ，则 ，
所以，恒成立，
所以或者恒成立在上，
即或者
令，则在上单调递增，所以
所以，即
令，函数在单调递减，在单调递增，
，
所以，所以，即
综上所述，存在或，对任意，存在使成立.
1、指数幂运算的一般原则
（1）指数幂的运算首先将根式统一为分数指数幂，以便利用法则计算；
（2）先乘除后加减，负指数幂化成正指数幂的倒数；
（3）底数为负数，先确定符号；底数为小数，先化成分数；底数是带分数的，先化成假分数；
（4）运算结果不能同时包含根号和分数指数，也不能既有分母又含有负指数．
2、对数混合运算的一般原则
（1）将真数和底数化成指数幂形式，使真数和底数最简，用公式化简合并；
（2）利用换底公式将不同底的对数式转化为同底的对数式；
（3）将同底对数的和、差、倍运算转化为同底对数真数的积、商、幂；
（4）如果对数的真数可以写成几个因数或因式的相乘除的形式，一般改写成几个对数相加减的形式，然后进行化简合并；
（5）对数真数中的小数一般要化成分数，分数一般写成对数相减的形式．
对于幂函数图象的掌握只要抓住在第一象限内三条线分第一象限为六个区域，即x=1，y=1，y=x所分区域．根据a