第二章 函数的概念与基本初等函数I 第七节 幂函数-2020高考数学考点梳理与题型汇总 文科,扫描并关注下面的二维码,获取相关答案!
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对称轴为 x=-
3
2
∈[ -2,3] ,
∴f( x)
min
=f
?
?
?
?
-
3
2
=
9
4
-
9
2
-3 =-
21
4
,
f( x)
max
= f(3) =15 ,
∴函数 f( x) 的值域为
?
?
?
?
-
21
4
,15 .
(2) ∵函数 f( x) 的对称轴为 x =-
2 a -1
2
.
①当-
2 a -1
2
≤1,即 a ≥-
1
2
时,
f( x)
max
= f(3) =6 a +3 ,
∴6 a +3 =1 ,即 a =-
1
3
,满足题意;
②当-
2 a -1
2
>1,即 a <-
1
2
时,
f( x)
max
= f( -1) =-2 a -1 ,
∴-2 a -1 =1 ,即 a =-1 ,满足题意.
综上可知,a =-
1
3
或-1.
4 .求函数 y =x
2
-2 x -1 在区间[t ,t +1]( t ∈R) 上 的最大值.
1-t,即
1
2
1 时,函数在区间[t,t+1]上单调递增,
f(x)max=f(t+1)=(t+1)2-2(t+1)-1=t2-2.
综上所述,t≤
1
2
时,所求最大值为 t2-2t-1;t>
1
2
时,所求最大值为 t2-2.
第七节 幂函数
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一、基础知识
1.幂函数的概念
一般地,形如 y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中底数 x是自变量,α为常数.
幂函数的特征
(1)自变量 x处在幂底数的位置,幂指数 α为常数;
(2)xα的系数为 1;
(3)只有一项.
2.五种常见幂函数的图象与性质
函数特征性
质
y=x y=x2 y=x3 y=x
1
2
y=x
-1
图象
定义域 R R R {x|x≥0} {x|x≠0}
值域 R {y|y≥0} R {y|y≥0} {y|y≠0}
奇偶性 奇 偶 奇 非奇非偶 奇
单调性 增
(-∞,0)
减,
(0,+∞)增
增 增
(-∞,0)和
(0,+∞)减
公共点 (1,1)
二、常用结论
对于形如 f(x)=x
n
m
(其中 m∈N*,n∈Z,m与 n互质)的幂函数:
(1)当 n为偶数时,f(x)为偶函数,图象关于 y轴对称;
(2)当 m,n都为奇数时,f(x)为奇函数,图象关于原点对称;
(3)当 m为偶数时,x>0(或 x≥0),f(x)是非奇非偶函数,图象只在第一象限(或第一象限
及原点处).
考点一 幂函数的图象与性质
[典例] (1)(2019·赣州阶段测试)幂函数 y=f(x)的图象经过点(3,
3
3),则 f(x)是( )
A.偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
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B.偶函数,且在(0,+∞)上是减函数
C.奇函数,且在(0,+∞)上是增函数
D.非奇非偶函数,且在(0,+∞)上是减函数
(2)已知幂函数 f(x)=(n2+2n-2)x
2 3-n n
(n∈Z)的图象关于 y轴对称,且在(0,+∞)上是
减函数,则 n的值为( )
A.-3 B.1
C.2 D.1 或 2
[汇总] (1)设 f(x)=xα,将点(3,
3
3)代入 f(x)=xα,解得 α=
1
3
,所以 f(x)=x
1
3 ,可知函
数 f(x)是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,故选 C.
(2)∵幂函数 f(x)=(n2+2n-2)x
2 3-n n
在(0,+∞)上是减函数,
∴
??
?
??
n2+2n-2=1,
n2-3n<0,
∴n=1,
又 n=1 时,f(x)=x
-2 的图象关于 y轴对称,故 n=1.
[答案] (1)C (2)B
[解题技法] 幂函数 y=xα的主要性质及解题策略
(1)幂函数在(0,+∞)内都有定义,幂函数的图象都过定点(1,1).
(2)当 α>0 时,幂函数的图象经过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)内单调递增;当 α<0 时,
幂函数的图象经过点(1,1),且在(0,+∞)内单调递减.
(3)当 α为奇数时,幂函数为奇函数;当 α为偶数时,幂函数为偶函数.
(4)幂函数的性质因幂指数大于零、等于零或小于零而不同,解题中要善于根据幂指数的
符号和其他性质确定幂函数的汇总式、参数取值等.
[题组训练]
1.[口诀第3、4、5句]下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的为( )
A.y=x
-4 B.y=x
-1
C.y=x2 D.y=x
1
3
汇总:选 A 函数 y=x
-4 为偶函数,且在区间(0,+∞)上单调递减;函数 y=x
-1 为奇
函数,且在区间(0,+∞)上单调递减;函数 y=x2 为偶函数,且在区间(0,+∞)上单调递增;
函数 y=x
1
3 为奇函数,且在区间(0,+∞)上单调递增.
2.[口诀第2、3、4句]已知当 x∈(0,1)时,函数 y=xp的图象在直线 y=x的上方,则 p的
取值范围是________.
汇总:当 p>0 时,根据题意知 p<1,所以 0b=?
?
?
?1
5
2
3 ,因为 y=?
?
?
?1
2
x是
减函数,所以 a=?
?
?
?1
2
2
3 b>c B.a>c>b
C.c>a>b D.b>c>a
汇总:选 B 因为 y=x
2
5 在第一象限内为增函数,所以 a=?
?
?
?3
5
2
5 >c=?
?
?
?2
5
2
5 ,因为 y=?
?
?
?2
5
x是减函数,所以 c=?
?
?
?2
5
2
5 >b=?
?
?
?2
5
3
5 ,所以 a>c>b.
2.若(a+1)
1
2 <(3-2a)
1
2 ,则实数 a的取值范围是________.
汇总:易知函数 y=x
1
2 的定义域为[0,+∞),在定义域内为增函数,
所以
??
?
?
?
a+1≥0,
3-2a≥0,
a+1<3-2a,
解得-1≤a<
2
3
.
答案:?
?
?
?-1,
2
3
[课时跟踪检测]
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1.若幂函数 y=f(x)的图象过点(4,2),则 f(8)的值为( )
A.4 B. 2
C.2 2 D.1
汇总:选 C 设 f(x)=xn,由条件知 f(4)=2,所以 2=4n,n=
1
2
,
所以 f(x)=x
1
2 ,f(8)=8
1
2 =2 2.
2.若幂函数 f(x)=xk在(0,+∞)上是减函数,则 k可能是( )
A.1 B.2
C.
1
2
D.-1
汇总:选 D 由幂函数的性质得 k<0,故选 D.
3.已知幂函数 f(x)=(m2-3m+3)xm
+1 为偶函数,则 m=( )
A.1 B.2
C.1 或 2 D.3
汇总:选 A ∵函数 f(x)为幂函数,∴m2-3m+3=1,即 m2-3m+2=0,解得 m=1 或
m=2.当 m=1 时,幂函数 f(x)=x2 为偶函数,满足条件;当 m=2 时,幂函数 f(x)=x3 为奇函
数,不满足条件.故选 A.
4.(2018·邢台期末)已知幂函数 f(x)的图象过点?
?
?
?2,
1
4 ,则函数 g(x)=f(x)+
x2
4
的最小值为
( )
A.1 B.2
C.4 D.6
汇总:选 A 设幂函数 f(x)=xα.
∵f(x)的图象过点?
?
?
?2,
1
4 ,∴2