格物学 第三章 函数的概念与性质幂函数

一般幂函数的图象和性质-幂函数知识点专题基础自测题解析-四川省等高一数学必修,平均正确率62.0%

2025-05-17
一般幂函数的图象和性质-幂函数知识点专题基础自测题解析-四川省等高一数学必修,平均正确率62.0%
1、['指数(型)函数的单调性', '充分、必要条件的判定', '函数奇、偶性的定义', '余弦(型)函数的单调性', '一般幂函数的图象和性质', '既不充分也不必要条件']

正确率60.0%给出下列四个命题,其中正确命题为(

C

A.$${{a}{>}{b}}$$是$${{3}^{a}{>}{{3}^{b}}}$$的充分不必要条件

B.$${{α}{>}{β}}$$是$${{c}{o}{s}{α}{<}{{c}{o}{s}}{β}}$$的必要不充分条件

C.$${{a}{=}{0}}$$是函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{x}^{3}}{+}{a}{{x}^{2}}{(}{x}{∈}{R}{)}}$$为奇函数的充要条件

D.$${{f}{(}{2}{)}{<}{f}{(}{3}{)}}$$是函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{\sqrt {x}}}$$在$${{[}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$上单调递增的既不充分也不必要条件

3、['幂函数的定义', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%幂函数$$f ( x )=\left( m^{2}-2 m+1 \right) x^{2 m-1}$$在$${{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$上为增函数,则实数$${{m}}$$的值为(

D

A.$${{1}}$$

B.$${{0}}$$或$${{2}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{2}}$$

4、['指数(型)函数的单调性', '五个常见幂函数的图象与性质', '正弦(型)函数的定义域和值域', '余弦(型)函数的定义域和值域', '一般幂函数的图象和性质']

正确率40.0%设$$\alpha\in\left( \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {2} \right),$$$$a=\left( \operatorname{c o s} \alpha\right)^{\operatorname{c o s} \alpha},$$$$b=\left( \operatorname{s i n} \alpha\right)^{\operatorname{c o s} \alpha},$$$$c=\left( \operatorname{c o s} \alpha\right)^{\operatorname{s i n} \alpha},$$则$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$的大小关系为(

D

A.$${{a}{<}{b}{<}{c}}$$

B.$${{a}{<}{c}{<}{b}}$$

C.$${{b}{<}{a}{<}{c}}$$

D.$${{c}{<}{a}{<}{b}}$$

5、['函数求解析式', '不等式比较大小', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%已知点$${{(}{2}{,}{8}{)}}$$在幂函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{x}^{n}}}$$图象上,设$$a=f ( ( \frac{4} {5} )^{0. 3} ), b=f ( ( \frac{5} {4} )^{0. 2} ), c=f ( \operatorname{l o g}_{\frac{1} {2}} \, \frac{5} {4} )$$,则$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$的大小关系是(

A

A.$${{b}{>}{a}{>}{c}}$$

B.$${{a}{>}{b}{>}{c}}$$

C.$${{c}{>}{b}{>}{a}}$$

D.$${{b}{>}{c}{>}{a}}$$

6、['函数图象的对称变换', '全称量词命题、存在量词命题的真假判断', '对数的运算性质', '一般幂函数的图象和性质']

正确率40.0%下列说法中,正确的个数是$${{(}{)}}$$
$${①}$$任取$${{x}{>}{0}}$$,均有$${{3}^{x}{>}{{2}^{x}}}$$;
$${②}$$若方程$${{|}{{l}{o}{g}_{2}}{x}{|}{=}{2}{−}{x}}$$的两个根分别为$${{α}{,}{β}{,}}$$则$${{α}{β}{<}{1}{;}}$$
$${③}$$图象经过$$( 2, \frac{\sqrt{2}} {2} )$$的幂函数是偶函数;
$${④}$$在同一坐标系中,$${{y}{=}{{2}^{x}}}$$与$$y=2^{-x}$$的图象关于$${{y}}$$轴对称.

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

7、['对数(型)函数的单调性', '函数单调性的判断', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%下列四个函数中,在区间$${{(}{0}{,}{1}{)}}$$上是减函数的是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{y}{=}{{l}{o}{g}_{2}}{x}}$$

B.$$\mathbf{y=} \frac{1} {\mathbf{x}}$$

C.$${{y}{=}{2}{x}}$$

D.$$\mathbf{y}=\mathbf{x}^{\frac{2} {3}}$$

8、['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60.0%下列关于幂函数的判断中正确的是(

C

A.不存在非奇非偶的幂函数

B.两个幂函数的图象至多有两个交点

C.至少存在两个幂函数,它的反函数是其自身

D.如果幂函数有增区间,那么这个幂函数的指数是正数

9、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '底数对指数函数图象的影响', '一般幂函数的图象和性质']

正确率40.0%能使不等式$${{l}{o}{g}{_{2}}{x}{<}{{x}^{2}}{<}{{2}^{x}}}$$成立的$${{x}}$$的取值范围是(

D

A.$${{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$

B.$${{(}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

C.$${{(}{−}{∞}{,}{2}{)}}$$

D.$${{(}{0}{,}{2}{)}{∪}{(}{4}{,}{+}{∞}{)}}$$

1、解析:

A选项:$$a > b$$是$$3^a > 3^b$$的充分不必要条件。因为指数函数$$3^x$$单调递增,$$a > b$$能推出$$3^a > 3^b$$,但反之不成立(例如$$a = 1, b = 0$$和$$a = -1, b = -2$$均满足$$3^a > 3^b$$,但$$a > b$$不一定成立)。故A正确。

B选项:$$α > β$$是$$cosα < cosβ$$的必要不充分条件。在$$(0, π)$$区间内,余弦函数单调递减,$$α > β$$可推出$$cosα < cosβ$$,但$$cosα < cosβ$$不一定要求$$α > β$$(例如$$α = \frac{π}{2}, β = \frac{π}{3}$$)。故B错误。

C选项:$$a = 0$$是函数$$f(x) = x^3 + a x^2$$为奇函数的充要条件。若$$f(x)$$为奇函数,则$$f(-x) = -f(x)$$,代入得$$-x^3 + a x^2 = -x^3 - a x^2$$,解得$$a = 0$$。反之,若$$a = 0$$,则$$f(x) = x^3$$为奇函数。故C正确。

D选项:$$f(2) < f(3)$$是函数$$f(x) = \sqrt{x}$$在$$[0, +∞)$$上单调递增的既不充分也不必要条件。因为$$f(x)$$本身单调递增,$$f(2) < f(3)$$是其必然结果,但无法通过$$f(2) < f(3)$$反推单调性。故D错误。

综上,正确命题为A、C。

3、解析:

幂函数$$f(x) = (m^2 - 2m + 1)x^{2m - 1}$$在$$(0, +∞)$$上为增函数,需满足:

1. 系数$$m^2 - 2m + 1 = (m - 1)^2 > 0$$,即$$m ≠ 1$$;

2. 指数$$2m - 1 > 0$$,即$$m > \frac{1}{2}$$。

结合选项,$$m = 2$$满足条件。故答案为D。

4、解析:

设$$α ∈ \left( \frac{π}{4}, \frac{π}{2} \right)$$,则$$sinα > cosα > 0$$。

比较$$a = (cosα)^{cosα}$$,$$b = (sinα)^{cosα}$$,$$c = (cosα)^{sinα}$$:

1. 由于$$sinα > cosα$$,且指数函数性质,$$b > a$$;

2. 比较$$a$$和$$c$$:取对数得$$ln a = cosα \cdot ln(cosα)$$,$$ln c = sinα \cdot ln(cosα)$$。因为$$ln(cosα) < 0$$且$$sinα > cosα$$,所以$$ln c < ln a$$,即$$c < a$$。

综上,$$c < a < b$$。故答案为D。

5、解析:

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

计算$$a = f\left( \left( \frac{4}{5} \right)^{0.3} \right)$$,$$b = f\left( \left( \frac{5}{4} \right)^{0.2} \right)$$,$$c = f\left( log_{\frac{1}{2}} \frac{5}{4} \right)$$:

1. $$a = \left( \frac{4}{5} \right)^{0.9}$$,$$b = \left( \frac{5}{4} \right)^{0.6}$$,显然$$b > 1 > a$$;

2. $$c = \left( log_{\frac{1}{2}} \frac{5}{4} \right)^3$$,由于$$log_{\frac{1}{2}} \frac{5}{4} < 0$$,故$$c < 0$$。

综上,$$b > a > c$$。故答案为A。

6、解析:

① 对于$$x > 0$$,$$3^x > 2^x$$成立,因为底数$$3 > 2$$。正确。

② 方程$$|log_2 x| = 2 - x$$的根$$α, β$$满足$$0 < α < 1$$和$$1 < β < 2$$,且$$αβ < 1$$。正确。

③ 幂函数经过$$(2, \frac{\sqrt{2}}{2})$$,设$$f(x) = x^n$$,则$$2^n = \frac{\sqrt{2}}{2}$$,解得$$n = -\frac{1}{2}$$。$$f(x) = x^{-\frac{1}{2}}$$不是偶函数。错误。

④ $$y = 2^x$$与$$y = 2^{-x}$$关于$$y$$轴对称。正确。

综上,正确的有3个。故答案为C。

7、解析:

在区间$$(0, 1)$$上:

A. $$y = log_2 x$$单调递增,不符合;

B. $$y = \frac{1}{x}$$单调递减,符合;

C. $$y = 2x$$单调递增,不符合;

D. $$y = x^{\frac{2}{3}}$$单调递增,不符合。

故答案为B。

8、解析:

A. 存在非奇非偶的幂函数,例如$$f(x) = x^{\frac{1}{2}}$$定义域为$$[0, +∞)$$,既非奇也非偶。错误。

B. 两个幂函数的图象至多有两个交点,例如$$y = x^2$$与$$y = x^3$$在$$(0, 1)$$和$$(1, +∞)$$各有一个交点。正确。

C. 例如$$f(x) = x$$和$$f(x) = x^{-1}$$的反函数是其自身。正确。

D. 幂函数有增区间时,指数必须为正数。正确。

故答案为B、C、D。

9、解析:

解不等式$$log_2 x < x^2 < 2^x$$:

1. 对于$$x ∈ (0, 2)$$,$$log_2 x < x^2$$成立(例如$$x = 1$$时$$0 < 1$$),且$$x^2 < 2^x$$成立($$x = 1$$时$$1 < 2$$)。

2. 对于$$x ∈ (4, +∞)$$,$$log_2 x < x^2$$显然成立,且$$x^2 < 2^x$$(例如$$x = 5$$时$$25 < 32$$)。

3. 在$$x = 2$$和$$x = 4$$时,$$x^2 = 2^x$$,不满足严格不等式。

综上,$$x ∈ (0, 2) ∪ (4, +∞)$$。故答案为D。

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