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【暑假初高衔接】初三数学暑假预习(人教A版2019)-3.3《幂函数》同步讲学案
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3.3 幂函数
知识点一 幂函数的概念
一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
知识点二 五个幂函数的图象与性质
1.在同一平面直角坐标系内函数(1)y=x;(2)y=;(3)y=x2;(4)y=x-1;(5)y=x3的图象如图.
2.五个幂函数的性质
y=x
y=x2
y=x3
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
在[0,+∞) 上增,
在(-∞,0] 上减
增
增
在(0,+∞)上减,
在(-∞,0)上减
知识点三 一般幂函数的图象特征
1.所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1).
2.当α>0时,幂函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.
特别地,当α>1时,幂函数的图象下凸;当00必成立,所以,幂函数的图象上的点一定不在第四象限,C正确
故选:C.
4.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】因为是定义在上的增函数,又,
所以,解得,
因为由可推出,而由无法推出,
故“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
5.(多选)若函数的定义域为且为奇函数,则可能的值为( )
A. B. C. D.3
【答案】BD
【详解】对于A,当时,定义域为,不符合题意,故选项A不正确;
对于B,当时,的定义域为且为奇函数,故选项B正确;
对于C,当时,的定义域为且为偶函数,故选项C不正确;
对于D,当时,的定义域为且为奇函数,故选项D正确;
故选:BD.
6.(多选)下列说法中错误的是( )
A.幂函数的图象不经过第四象限
B.的图象是一条直线
C.若函数的定义域为,则它的值域为
D.若函数的值域为是,则它的定义域一定是
【答案】BCD
【详解】对于A,由幂函数的图象知,它不经过第四象限,所以A对;
对于B,因为当时,无意,即在无定义,所以B错;
对于C,函数的定义域为,则它的值域为,不是,所以C错;
对于D,定义域不一定是,如,所以D错.
故选:BCD.
7.(多选)已知幂函数的图像经过点,则下列命题正确的有( )
A.函数为增函数
B.函数为减函数
C.若,则
D.若,则
【答案】AC
【详解】设幂函数为实数,∵其图像经过点,∴,解得,
∴,其定义域为,且在上为增函数,A正确;
时,,选项C正确;
∵函数是上凸函数,
∴对定义域内任意的,都有成立,选项D错误.
故选:AC.
8.写出一个在区间上单调递减的幂函数__________.
【答案】(答案不唯一)
【详解】由题意知:为幂函数,且在区间上单调递减.
故答案为:(答案不唯一).
9.写出一个同时具有下列三个性质的函数:________.①;②在上单调递增;③.
【答案】或其他
【详解】例如,是单调递增函数,,满足三个条件.
故答案为:.(答案不唯一)
10.已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则满足的的取值范围为________.
【答案】
【详解】幂函数在上单调递减,故,解得.
,故,,.
当时 ,不关于轴对称,舍去;
当时 ,关于轴对称,满足;
当时 ,不关于轴对称,舍去;
故,,函数在和上单调递减,
故或或,解得或.
故答案为:
11.已知幂函数在区间上是减函数.
(1)求函数的解析式;
(2)讨论函数的奇偶性和单调性;
(3)求函数的值域.
【详解】(1)依题意,即,解得,因为,所以或或,所以或或
(2)若定义域为,则为奇函数,且在和上单调递减;
若定义域为,则为偶函数,且在上单调递增,在上单调递减;
若定义域为,则为奇函数,且在和上单调递减;
(3)若,则为奇函数,当时,所以时,所以函数的值域为;
若,则为偶函数,当时,所以时,所以函数的值域为;
若,则为奇函数,当时,所以时,所以函数的值域为;
12.已知幂函数.
(1)若的图象在时位于直线的上方,求实数的取值范围;
(2)若的图象在时位于直线的上方,求实数的取值范围.
【详解】(1)根据题意,当时,,
因为指数函数(以为自变量,底数为常数)是单调减函数,
故,即的取值范围为.
(2)根据题意,当时,,
因为指数函数(以为自变量,底数为常数)是单调增函数,
故,即的取值范围为.
13.比较下列各组数的大小:
(1),1,
(2),
(3),
【答案】(1);(2);(3).
【详解】(1),幂函数在区间上是增函数,故;
(2),幂函数在上减函数,故;
(3)函数为减函数,,
又函数在上是增函数,,即.
14.已知,函数的图像关于原点对称,且与x轴、y轴均无交点,求m的值.
【答案】1,3,5,7.
【详解】因为幂函数的图象关于原点对称,且与x轴、y轴均无交点,所以,解得,
因为,所以的值为奇数,
所以当时,,图象关于原点对称,满足题意;
当时,,图象关于y轴对称,不满足题意;
当时,,图象关于原点对称,满足题意;
当时,,图象关于y轴对称,不满足题意;
当时,,图象关于原点对称,满足题意;
当时,,图象关于y轴对称,不满足题意;
当时,,图象关于原点对称,满足题意;
综上所述:m的值为:1,3,5,7.
15.已知幂函数的图象经过点.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数满足条件 ,试求实数的取值范围.
【详解】(1)因为幂函数的图象经过点,则有,所以,
所以;
(2)因为,所以函数为偶函数,
又函数在上递增,且 ,
所以 ,
所以,解得,
所以满足条件 的实数 的取值范围为 .
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