格物学 第三章 函数的概念与性质3.3 幂函数

幂函数的定义-3.3 幂函数知识点课后进阶选择题自测题答案-浙江省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-21
幂函数的定义-3.3 幂函数知识点课后进阶选择题自测题答案-浙江省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['幂函数的定义', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=( m^{2}-m-1 ) x^{m^{3}-1}$$是幂函数,对任意的$$x_{1}, x_{2} \in( 0,+\infty)$$且$$x_{1} \neq x_{2},$$总有$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} > 0,$$若$$a, b \in{\bf R}, a+b < ~ 0,$$则$$f ( a )+f ( b )$$的值(

B

A.恒大于$${{0}}$$

B.恒小于$${{0}}$$

C.等于$${{0}}$$

D.无法判断

2、['幂函数的定义', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%若函数$$f ( x )=( m^{2}-m-1 ) x^{m ( m-2 )-3}$$是幂函数,且其图像关于原点对称,则实数$${{m}}$$的值为(

A

A.$${{2}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{2}}$$或$${{−}{1}}$$

3、['幂函数的定义', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%若函数$$f ( x )=( a^{2}-a-1 ) x^{\frac{1} {a-3}}$$既是奇函数又是幂函数,则$${{a}{=}}$$(

A

A.$${{2}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{−}{1}}$$或$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

4、['五个常见幂函数的图象与性质', '幂函数的定义']

正确率60.0%幂函数的图象过点$$( 2, ~ \frac{1} {4} )$$,则它的单调递增区间是(

B

A.$$( \mathrm{~-\infty, \ 1 ~} )$$

B.$$( \mathrm{\mathbf{~-\infty, \ 0 ~}} )$$

C.$$( \ 0, \ \ -\infty)$$

D.

5、['充分、必要条件的判定', '幂函数的定义']

正确率60.0%已知命题$${{p}}$$:函数$$f ( x )=\left( a^{2}+2 a+1 \right) x^{a^{2}+2 a-1}$$是幂函数,命题$$q_{\colon} \ a=0$$,则$${{p}}$$是$${{q}}$$的

B

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

6、['函数奇偶性的应用', '单调性的定义与证明', '幂函数的定义']

正确率40.0%函数$$f ( x )=( m^{2}-m-1 ) x^{4 m^{9}-m^{5}-1}$$是幂函数,对任意$$x_{1}, \, \, x_{2} \in( 0,+\infty)$$,且$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$,满足$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} > 0,$$若$$a, \, \, b \in R$$,且$$a+b > 0, \, \, a b < 0$$,则$$f ( a )+f ( b )$$的值$${{(}{)}}$$

A

A.恒大于$${{0}}$$

B.恒小于$${{0}}$$

C.等于$${{0}}$$

D.无法判断

7、['利用函数单调性解不等式', '幂函数的定义', '一般幂函数的图象和性质', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%已知点$$( 2, 8 )$$在幂函数$$f ( x ) \mathbf{=} x^{n}$$的图象上,设$$a=f \left( \frac{\sqrt{3}} {3} \right), b=f ( \operatorname{l n} \pi), c=f \left( \frac{\sqrt{2}} {2} \right)$$,则$${a, b, c}$$的大小关系为(

D

A.$$b < a < c$$

B.$$a < b < c$$

C.$$b < c < a$$

D.$$a < c < b$$

8、['五个常见幂函数的图象与性质', '幂函数的定义', '一般幂函数的图象和性质', '幂函数的特征']

正确率40.0%已知幂函数$$f \ ( \textbf{x} ) \ =x^{a} \ ( \textbf{a} \in R )$$的图象过点$$( ~ {\bf1 6}, ~ {\bf2} )$$,若$$f \left( \begin{matrix} {m} \\ \end{matrix} \right) \ =3$$,则实数$${{m}}$$的值为(

D

A.$${{9}}$$

B.$${{1}{2}}$$

C.$${{2}{7}}$$

D.$${{8}{1}}$$

9、['对数恒等式', '幂函数的定义']

正确率60.0%已知幂函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {\mu} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=x^{a}$$的图象过$$( 4, \ 2 )$$,若$$f \left( \begin{matrix} {m} \\ \end{matrix} \right) \ =3$$,则$$3^{1 o g_{m} 3}$$值为(

B

A.$${{1}}$$

B.$${\sqrt {3}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{9}}$$

10、['幂函数的定义']

正确率60.0%若幂函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图像过点$$( 4, 2 )$$,则$$f ( a^{2} ) ~=~ ($$

D

A.$${{a}}$$

B.$${{−}{a}}$$

C.$${{±}{a}}$$

D.$${{|}{a}{|}}$$

1. 解析:

函数 $$f(x) = (m^2 - m - 1)x^{m^3 - 1}$$ 是幂函数,故系数必须为 1,即 $$m^2 - m - 1 = 1$$,解得 $$m = 2$$ 或 $$m = -1$$。

由题意,函数在 $$(0, +\infty)$$ 上单调递增,因此指数 $$m^3 - 1 > 0$$。代入 $$m = 2$$ 满足,而 $$m = -1$$ 不满足,故 $$m = 2$$,函数为 $$f(x) = x^7$$。

由于 $$a + b < 0$$,且 $$f(x)$$ 为奇函数且在 $$R$$ 上单调递增,故 $$f(a) + f(b) < f(-b) + f(b) = 0$$。答案为 B

2. 解析:

函数 $$f(x) = (m^2 - m - 1)x^{m(m-2)-3}$$ 是幂函数,故 $$m^2 - m - 1 = 1$$,解得 $$m = 2$$ 或 $$m = -1$$。

图像关于原点对称,说明函数为奇函数。验证指数部分:

  • 当 $$m = 2$$ 时,指数为 $$2 \times (2 - 2) - 3 = -3$$,$$f(x) = x^{-3}$$ 是奇函数。
  • 当 $$m = -1$$ 时,指数为 $$-1 \times (-1 - 2) - 3 = 0$$,$$f(x) = x^0 = 1$$ 不是奇函数。

故 $$m = 2$$,答案为 A

3. 解析:

函数 $$f(x) = (a^2 - a - 1)x^{\frac{1}{a-3}}$$ 是幂函数且为奇函数。首先系数 $$a^2 - a - 1 = 1$$,解得 $$a = 2$$ 或 $$a = -1$$。

验证奇函数条件:

  • 当 $$a = 2$$ 时,指数为 $$\frac{1}{2-3} = -1$$,$$f(x) = x^{-1}$$ 是奇函数。
  • 当 $$a = -1$$ 时,指数为 $$\frac{1}{-1-3} = -\frac{1}{4}$$,$$f(x) = x^{-\frac{1}{4}}$$ 不是奇函数。

故 $$a = 2$$,答案为 A

4. 解析:

设幂函数为 $$f(x) = x^k$$,过点 $$(2, \frac{1}{4})$$,代入得 $$2^k = \frac{1}{4}$$,解得 $$k = -2$$。

函数为 $$f(x) = x^{-2}$$,其单调递增区间为 $$(-\infty, 0)$$,答案为 B

5. 解析:

命题 $$p$$:函数 $$f(x) = (a^2 + 2a + 1)x^{a^2 + 2a - 1}$$ 是幂函数,故系数 $$a^2 + 2a + 1 = 1$$,解得 $$a = 0$$ 或 $$a = -2$$。

命题 $$q$$:$$a = 0$$。显然 $$p$$ 成立时 $$q$$ 不一定成立(如 $$a = -2$$),但 $$q$$ 成立时 $$p$$ 一定成立。故 $$p$$ 是 $$q$$ 的必要不充分条件,答案为 B

6. 解析:

函数 $$f(x) = (m^2 - m - 1)x^{4m^9 - m^5 - 1}$$ 是幂函数,故 $$m^2 - m - 1 = 1$$,解得 $$m = 2$$ 或 $$m = -1$$。

由单调性条件,指数 $$4m^9 - m^5 - 1 > 0$$。验证 $$m = 2$$ 满足,$$m = -1$$ 不满足,故 $$m = 2$$,函数为 $$f(x) = x^{2031}$$。

由于 $$a + b > 0$$ 且 $$ab < 0$$,说明 $$a$$ 和 $$b$$ 异号且正数的绝对值较大。因 $$f(x)$$ 为奇函数且在 $$R$$ 上单调递增,故 $$f(a) + f(b) > 0$$,答案为 A

7. 解析:

幂函数 $$f(x) = x^n$$ 过点 $$(2, 8)$$,代入得 $$2^n = 8$$,解得 $$n = 3$$。

比较 $$a = f\left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right) = \left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right)^3$$,$$b = f(\ln \pi) = (\ln \pi)^3$$,$$c = f\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right) = \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^3$$。

由于 $$\ln \pi > 1$$,而 $$\frac{\sqrt{3}}{3} \approx 0.577$$,$$\frac{\sqrt{2}}{2} \approx 0.707$$,故 $$b > c > a$$,答案为 D

8. 解析:

幂函数 $$f(x) = x^a$$ 过点 $$(16, 2)$$,代入得 $$16^a = 2$$,即 $$2^{4a} = 2$$,解得 $$a = \frac{1}{4}$$。

由 $$f(m) = 3$$,得 $$m^{\frac{1}{4}} = 3$$,解得 $$m = 81$$,答案为 D

9. 解析:

幂函数 $$f(x) = x^a$$ 过点 $$(4, 2)$$,代入得 $$4^a = 2$$,即 $$2^{2a} = 2$$,解得 $$a = \frac{1}{2}$$。

由 $$f(m) = 3$$,得 $$\sqrt{m} = 3$$,解得 $$m = 9$$。

计算 $$3^{\log_9 3} = 3^{\frac{1}{2}} = \sqrt{3}$$,答案为 B

10. 解析:

幂函数 $$f(x)$$ 过点 $$(4, 2)$$,设 $$f(x) = x^k$$,代入得 $$4^k = 2$$,解得 $$k = \frac{1}{2}$$。

故 $$f(a^2) = (a^2)^{\frac{1}{2}} = |a|$$,答案为 D

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