格物学 第三章 函数的概念与性质3.3 幂函数

五个常见幂函数的图象与性质-3.3 幂函数知识点课后进阶选择题自测题解析-河南省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-05-30
五个常见幂函数的图象与性质-3.3 幂函数知识点课后进阶选择题自测题解析-河南省等高一数学必修,平均正确率52.0%
2、['五个常见幂函数的图象与性质', '利用函数单调性比较大小', '幂函数的特征']

正确率60.0%已知点$$( 2, \ 8 )$$在幂函数$$f ( x )=x^{n}$$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(

A

A.$$a < c < b$$

B.$$a < b < c$$

C.$$b < c < a$$

D.$$b < a < c$$

3、['五个常见幂函数的图象与性质', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%设函数$$f \left( x \right)=\frac{1} {x}, g \left( x \right)=a x^{2}+b x \left( a, b \in R, a \neq0 \right)$$,若$${{y}{=}{f}{{(}{x}{)}}}$$的图象与$${{y}{=}{g}{{(}{x}{)}}}$$图象有且仅有两个不同的公共点$$A \left( x_{1}, y_{1} \right), B \left( x_{2}, y_{2} \right)$$,则下列判断正确的是(

B

A.当$${{a}{<}{0}}$$时,$$x_{1}+x_{2} < 0, y_{1}+y_{2} > 0$$< 0,{y}_{1}+{y}_{2} >$${{0}}$$

B.当$${{a}{<}{0}}$$时,$$x_{1}+x_{2} > 0, y_{1}+y_{2} < 0$$

C.当$${{a}{>}{0}}$$时,$$x_{1}+x_{2} < 0, y_{1}+y_{2} < 0$$

D.当$${{a}{>}{0}}$$时,$$x_{1}+x_{2} > 0, y_{1}+y_{2} > 0$$

4、['对数(型)函数的单调性', '绝对值不等式的解法', '五个常见幂函数的图象与性质', '函数单调性的应用']

正确率40.0%已知非零实数$${{a}{,}{b}}$$满足$$a | a | > b | b |$$,则下列不等式一定成立的是(

A

A.$${{a}^{3}{>}{{b}^{3}}}$$

B.$${{a}^{2}{>}{{b}^{2}}}$$

C.$$\frac{1} {a} < \frac{1} {b}$$

D.$$\operatorname{l o g} \frac1 2 | a | < \operatorname{l o g} \frac1 2 | b |$$

5、['五个常见幂函数的图象与性质', '函数求解析式', '幂函数的特征']

正确率60.0%已知幂函数$$y=f ( x )$$的图象过点$$( 2, \sqrt2 )$$,则该函数的解所式为$${{(}{)}}$$

A

A.$$y=x^{\frac{1} {2}}, x \geqslant0$$

B.$$y=2 x^{-\frac{1} {2}}, x \geq0$$

C.$$y=x^{-\frac{1} {2}}, x \geq0$$

D.$$y=\frac{1} {2} x^{-\frac{1} {2}}, x \geqslant0$$

6、['函数奇、偶性的证明', '五个常见幂函数的图象与性质', '函数单调性的判断']

正确率60.0%下列函数中,既是偶函数又在$$( 0,+\infty)$$上是递减的函数是$${{(}{)}}$$

A

A.$$y=\!-\! x^{2} \!+\! 1$$

B.$${{y}{=}{{x}^{3}}}$$

C.$$y=| x |+1$$

D.$${{y}{=}{\sqrt {x}}}$$

7、['平均变化率与函数的单调性', '五个常见幂函数的图象与性质', '幂函数的定义']

正确率40.0%已知幂函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象经过点$$\left( \frac{1} {8}, \frac{\sqrt{2}} {4} \right), ~ P \left( x_{1}, y_{1} \right), ~ Q \left( x_{2}, y_{2} \right)$$$$( x_{1} < x_{2} )$$是函数图象上的任意不同两点,给出以下结论:
$$\oplus\ x_{1} f ( x_{1} ) > x_{2} f ( x_{2} ), \ \oplus\ x_{1} f ( x_{1} ) < x_{2} f ( x_{2} ), \ \oplus\ {\frac{f ( x_{1} )} {x_{1}}} > {\frac{f ( x_{2} )} {x_{2}}}, \ \oplus\ {\frac{f ( x_{1} )} {x_{1}}} < {\frac{f ( x_{2} )} {x_{2}}}$$.< {{x}_{2}}f({{x}_{2}});③ dfrac{f({{x}_{1}})}{{{x}_{1}}} >$$\frac{f ( x_{2} )} {x_{2}}, ~ \oplus\frac{f ( x_{1} )} {x_{1}} < \frac{f ( x_{2} )} {x_{2}}.$$
其中正确结论的序号是

D

A.$${①{②}}$$

B.$${①{③}}$$

C.$${②{④}}$$

D.$${②{③}}$$

8、['单调函数的运算性质', '函数奇、偶性的定义', '五个常见幂函数的图象与性质']

正确率60.0%设函数$$f ( x )=x^{3}-\frac{1} {x^{3}}$$,则$${{f}{(}{x}{)}}$$(

A

A.是奇函数,且在$${{(}{0}}$$,$${{+}{∞}{)}}$$单调递增

B.是奇函数,且在$${{(}{0}}$$,$${{+}{∞}}$$)单调递减

C.是偶函数,且在$${{(}{0}}$$,$${{+}{∞}{)}}$$单调递增

D.是偶函数,且在$${{(}{0}}$$,$${{+}{∞}}$$)单调递减

9、['指数方程与指数不等式的解法', '五个常见幂函数的图象与性质', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%方程$${{x}^{3}{=}{{2}^{x}}}$$的根所在的区间是$${{(}{)}}$$

B

A.$$( 0, 1 )$$

B.$$( 1, 2 )$$

C.$$( 2, 3 )$$

D.$$( 3, 4 )$$

10、['五个常见幂函数的图象与性质', '幂函数的定义']

正确率60.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=~ ( \begin{matrix} {3 m^{2}-2 m} \\ \end{matrix} ) ~ x^{m}$$是幂函数,若$${{f}{(}{x}{)}}$$为增函数,则$${{m}}$$等于(

C

A.$$- \frac{1} {3}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{1}}$$

D.$$- \frac{1} {3}$$或$${{1}}$$

第2题解析:

已知点$$(2, 8)$$在幂函数$$f(x) = x^n$$上,代入得$$2^n = 8$$,解得$$n = 3$$。因此$$f(x) = x^3$$。

计算$$a, b, c$$的值:

$$a = f\left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right) = \left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right)^3 = \frac{3\sqrt{3}}{27} = \frac{\sqrt{3}}{9} \approx 0.192$$;

$$b = f(\ln \pi) = (\ln \pi)^3 \approx (1.144)^3 \approx 1.497$$;

$$c = f\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right) = \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^3 = \frac{2\sqrt{2}}{8} = \frac{\sqrt{2}}{4} \approx 0.354$$。

比较得$$a < c < b$$,故选A

第3题解析:

联立方程$$\frac{1}{x} = ax^2 + bx$$,整理得$$ax^3 + bx^2 - 1 = 0$$。

设$$h(x) = ax^3 + bx^2 - 1$$,其图像与$$x$$轴有两个交点,说明$$h(x)$$有一个二重根和一个单根。

当$$a < 0$$时,函数$$h(x)$$在$$x \to -\infty$$时趋向$$+\infty$$,在$$x \to +\infty$$时趋向$$-\infty$$。设二重根为$$x_0$$,则$$h(x_0) = h'(x_0) = 0$$。

解得$$x_0 = -\frac{2b}{3a}$$,代入得$$b^3 = -\frac{27a^2}{4}$$。

此时,单根$$x_1 = \frac{b}{a}$$,因此$$x_1 + x_2 = \frac{b}{a} + 2x_0 = \frac{b}{a} - \frac{4b}{3a} = -\frac{b}{3a} > 0$$(因为$$a < 0$$且$$b^3 < 0$$)。

又$$y_1 + y_2 = \frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} = \frac{a}{b} + \frac{2a}{b} = \frac{3a}{b} < 0$$(因为$$a < 0$$且$$b < 0$$)。

故当$$a < 0$$时,$$x_1 + x_2 > 0$$且$$y_1 + y_2 < 0$$,选B

第4题解析:

由$$a|a| > b|b|$$,分情况讨论:

1. 若$$a > 0$$且$$b > 0$$,则$$a^2 > b^2$$,即$$a > b$$,故$$a^3 > b^3$$;

2. 若$$a > 0$$且$$b < 0$$,显然$$a^3 > b^3$$;

3. 若$$a < 0$$且$$b < 0$$,则$$-a^2 > -b^2$$,即$$a^2 < b^2$$,但$$|a| < |b|$$,故$$a > b$$(负数的绝对值越小越大),因此$$a^3 > b^3$$。

综上,$$a^3 > b^3$$恒成立,选A

第5题解析:

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

因此解析式为$$y = x^{\frac{1}{2}}$$,定义域为$$x \geq 0$$,选A

第6题解析:

A选项$$y = -x^2 + 1$$是偶函数,且在$$(0, +\infty)$$上递减;

B选项$$y = x^3$$是奇函数;

C选项$$y = |x| + 1$$是偶函数,但在$$(0, +\infty)$$上递增;

D选项$$y = \sqrt{x}$$非偶函数。

故选A

第7题解析:

设幂函数$$f(x) = x^k$$,过点$$\left(\frac{1}{8}, \frac{\sqrt{2}}{4}\right)$$,代入得$$\left(\frac{1}{8}\right)^k = \frac{\sqrt{2}}{4}$$,解得$$k = \frac{1}{2}$$。

因此$$f(x) = x^{\frac{1}{2}}$$,$$x f(x) = x^{\frac{3}{2}}$$为增函数,故$$x_1 f(x_1) < x_2 f(x_2)$$(②正确);

$$\frac{f(x_1)}{x_1} = x_1^{-\frac{1}{2}}$$为减函数,故$$\frac{f(x_1)}{x_1} > \frac{f(x_2)}{x_2}$$(③正确)。

故选D

第8题解析:

函数$$f(x) = x^3 - \frac{1}{x^3}$$,满足$$f(-x) = -f(x)$$,为奇函数。

求导得$$f'(x) = 3x^2 + \frac{3}{x^4} > 0$$,故在$$(0, +\infty)$$上单调递增。

故选A

第9题解析:

设$$h(x) = x^3 - 2^x$$,计算:

$$h(1) = 1 - 2 = -1$$,$$h(2) = 8 - 4 = 4$$,$$h(3) = 27 - 8 = 19$$,$$h(4) = 64 - 16 = 48$$。

由于$$h(1) < 0$$且$$h(2) > 0$$,根在区间$$(1, 2)$$内,选B

第10题解析:

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

若$$f(x)$$为增函数,需$$m > 0$$,故$$m = 1$$,选C

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