专题07 幂函数及其复合函数综合问题
一、学法指导与考点梳理
重难点一 幂函数 (1)幂函数的定义
一般地,形如y=xα的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数. (2)常见的5种幂函数的图象
(3)幂函数的性质
①幂函数在(0,+∞)上都有定义;
②当α>0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增; ③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.
二、重难点题型突破
重难点1 求幂函数的解析式
幂函数的解析式是一个幂的形式,且需满足: (1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.
例1.(1)(2020·绵阳市·高一期末)幂函数y?f?x?图象经过点22,2,则f???( ) A.
???1??8?1 2B.
1 4C.
1 8D.
1 16【解析】设幂函数为y?xa,∵幂函数y?f?x?的图象经过点22,2,∵2?22223解得a?,幂函数为f(x)?x3,则f(1)??1??1.故选:B.
??38?8?42m(2)(2020·乐山外国语学校高一期中)若幂函数y?m?3m?3x????,
a2??2?4在区间?0,???上是减函数,则实数m的值为( ) A.m?4或m??1
B.m??1
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C.m??1或2 D.m?4
【详解】因为函数是幂函数,所以m2?3m?3?1,解得:m??1或m?4, 当m??1时,y?x,满足函数在区间?0,???是减函数,
?3当m?4时,y?x,不满足函数在区间?0,???是减函数.故选:B
12【变式训练1】(2020·河南省实验中学模拟)幂函数y=f(x)经过点(3,3),则f(x)是( )
A.偶函数,且在(0,+∞)上是增函数 B.偶函数,且在(0,+∞)上是减函数 C.奇函数,且在(0,+∞)上是减函数 D.非奇非偶函数,且在(0,+∞)是增函数 1
【解析】设幂函数的解析式为y=xα,将(3,3)代入解析式得3α=3,解得α=,∴y=
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x2,其是非奇非偶函数,且在(0,+∞)上是增函数.故选D.
【变式训练2】.(2020·四川成都模拟)已知幂函数f(x)=xα,当x>1时,恒有f(x) A.(0,1) B.(-∞,1) C.(0,+∞) D.(-∞,0) 【解析】当x>1时,恒有f(x) 1.幂函数y=xα的图象与性质,由于α值的不同而比较复杂,一般从两个方面考查: ①α的正负:当α>0时,图象过原点,在第一象限的图象上升;当α<0时,图象不过原点,在第一象限的图象下降,反之也成立. ②幂函数的指数与图象特征的关系 当α≠0,1时,幂函数y=xα在第一象限的图象特征如下: α α>1 0<α<1 α<0 第2页 /共 11页 图象 特殊点 凹凸性 单调性 过(0,0),(1,1) 下凸 递增 过(0,0),(1,1) 上凸 递增 12过(1,1) 下凸 递减 12举例 y=x2 y?x y?x、y?x ?1?2.利用幂函数的单调性比较幂值大小的技巧: 结合幂值的特点利用指数幂的运算性质化成同指数幂,选择适当的幂函数,借助其单调性进行比较. 例2.(1)(2020·临沂一中质检)幂函数y=x( ) m2-2m-3 (m∈Z)图象如图所示,则m值为 A.-1 B.0 C.1 D.2 【解析】从图象上看,由于图象不过原点,且在第一象限下降,故m2-2m-3<0, 即-1<m<3;又从图象看,函数是偶函数,故m2-2m-3为负偶数,将m=0,1,2分别代入,可知当m=1时,m2-2m-3=-4,满足要求. ?(2)(2019·成都七中实验学校高一期中)已知幂函数f(x)?x(?是常数),则 ( ) A.f(x)的图象一定经过点(1,1) B.f(x)在(0,??)上单调递增 C.f(x)的定义域为R D.f(x)的图象有可能经过点(1,?1) 【详解】 第3页 /共 11页