格物学 第三章 函数的概念与性质3.3 幂函数

一般幂函数的图象和性质-3.3 幂函数知识点教师选题进阶单选题自测题解析-湖北省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-08-10
一般幂函数的图象和性质-3.3 幂函数知识点教师选题进阶单选题自测题解析-湖北省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['函数求值', '五个常见幂函数的图象与性质', '特殊角的三角函数值', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%若点$$( a, 9 )$$在函数$${{y}{=}{{3}^{x}}}$$的图像上,则$$\operatorname{t a n} \frac{a \pi} {6}$$的值是

D

A.$${{0}}$$

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

C.$${{1}}$$

D.$${\sqrt {3}}$$

2、['函数奇、偶性的图象特征', '反函数的性质', '函数单调性的判断', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%下列说法正确的个数是(
$${{(}{1}{)}}$$函数$$f ( x )=\frac{1} {x}$$在定义域上是减函数;
$${{(}{2}{)}}$$奇函数必过原点;
$${{(}{3}{)}}$$幂函数的图象都不经过第四象限;
$${{(}{4}{)}}$$函数$${{y}{=}{{2}^{x}}}$$的图象与函数$${{y}{=}{{l}{o}{g}_{2}}{x}}$$的图象关于直线$${{y}{=}{x}}$$对称.

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['指数(型)函数的单调性', '指数式的大小的比较', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%设$$a=( \frac{1} {3} )^{\frac{4} {5}}, \ b=( \frac{1} {4} )^{\frac{4} {5}}, \ c=( \frac{1} {3} )^{\frac{3} {5}}$$,则(

D

A.$$a < b < c$$

B.$$c < a < b$$

C.$$b < c < a$$

D.$$b < a < c$$

4、['函数求值域', '一般幂函数的图象和性质', '函数求定义域']

正确率60.0%函数$${{y}{=}{\sqrt {{1}{6}{−}{{4}^{x}}}}}$$的值域是(

C

A.$$(-\infty, 2 ]$$

B.$$(-\infty, 4 ]$$

C.$$[ 0, 4 )$$

D.$$( 0, 4 ]$$

5、['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']

正确率60.0%已知幂函数$$f ( x )=( m^{2}-3 m+3 ) x^{m^{2}-m-2}$$的图象不经过原点,则$${{m}{=}{(}}$$

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{1}}$$或$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

6、['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.$${{8}{1}}$$

7、['利用函数单调性解不等式', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%已知幂函数$$f ( x )=x^{m-2} ( m \in{\bf N} )$$的图像关于原点对称,且在$$( 0,+\infty)$$上是减函数,若$$( a+1 )^{-\frac{m} {2}} < ( 3-2 a )^{-\frac{m} {2}}$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$$(-1, 3 )$$

B.$$( \frac{2} {3}, \frac{3} {2} )$$

C.$$(-1, \frac{3} {2} )$$

D.$$(-\infty,-1 ) \cup( \frac{2} {3}, \frac{3} {2} )$$

8、['一般幂函数的图象和性质', '幂函数的特征']

正确率60.0%已知幂函数$$f ( x )=( m^{2}-m-1 ) x^{m-1}$$在$$x \in( 0,+\infty)$$单调递减,则实数$${{m}{=}{(}}$$

A

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{2}}$$或$${{−}{1}}$$

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$$\operatorname{l o g}_{2} x < x^{2} < 2^{x}$$成立的$${{x}}$$的取值范围是(

D

A.$$( 0,+\infty)$$

B.$$( 2,+\infty)$$

C.$$(-\infty, 2 )$$

D.$$( 0, 2 ) \cup( 4,+\infty)$$

10、['底数对对数函数图象的影响', '函数图象的识别', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%在同一平面直角坐标系中,函数$$f ( x )=x^{a} ( x \geqslant0 ),$$$$g ( x )=\operatorname{l o g}_{\frac{1} {a}} \left( x+\frac{1} {2} \right)$$$${{(}{a}{>}{0}}$$​​且$${{a}{≠}{1}{)}}$$的部分图像可能是(

A

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

1. 将点 $$(a, 9)$$ 代入函数 $$y = 3^x$$,得 $$3^a = 9$$,解得 $$a = 2$$。计算 $$\tan \frac{a\pi}{6} = \tan \frac{\pi}{3} = \sqrt{3}$$,故选 D。

2. 分析各命题:
(1) 错误,$$f(x) = \frac{1}{x}$$ 在定义域上不单调;
(2) 错误,奇函数不一定过原点(如 $$f(x) = \frac{1}{x}$$);
(3) 正确,幂函数 $$y = x^a$$ 在 $$a > 0$$ 时不经过第四象限;
(4) 正确,$$y = 2^x$$ 与 $$y = \log_2 x$$ 互为反函数,图像关于 $$y = x$$ 对称。
综上,正确的有 2 个,选 B。

3. 比较指数函数性质:
- $$a = \left(\frac{1}{3}\right)^{\frac{4}{5}}$$,$$b = \left(\frac{1}{4}\right)^{\frac{4}{5}}$$,由于 $$\frac{1}{3} > \frac{1}{4}$$,且指数相同,故 $$a > b$$;
- $$c = \left(\frac{1}{3}\right)^{\frac{3}{5}}$$,与 $$a$$ 比较,底数相同但指数 $$\frac{3}{5} < \frac{4}{5}$$,故 $$c > a$$。
综上,$$b < a < c$$,选 D。

4. 函数 $$y = \sqrt{16 - 4^x}$$ 定义域为 $$16 - 4^x \geq 0$$,即 $$x \leq 2$$。当 $$x \leq 2$$ 时,$$4^x \in (0, 16]$$,故 $$y \in [0, 4)$$,选 C。

5. 幂函数 $$f(x) = (m^2 - 3m + 3)x^{m^2 - m - 2}$$ 不经过原点,需满足 $$m^2 - m - 2 \leq 0$$ 且系数不为零。解得 $$m \in [-1, 2]$$,但 $$m^2 - 3m + 3 \neq 0$$ 恒成立。验证 $$m = 1$$ 和 $$m = 2$$ 均满足,选 C。

6. 幂函数 $$f(x) = x^a$$ 过点 $$(16, 2)$$,代入得 $$16^a = 2$$,解得 $$a = \frac{1}{4}$$。由 $$f(m) = 3$$ 得 $$m^{\frac{1}{4}} = 3$$,故 $$m = 81$$,选 D。

7. 幂函数 $$f(x) = x^{m-2}$$ 关于原点对称且递减,故 $$m - 2$$ 为负奇数,得 $$m = 1$$。不等式化为 $$(a+1)^{-1/2} < (3-2a)^{-1/2}$$,解得 $$a \in (-1, \frac{3}{2})$$,但需 $$a+1 > 0$$ 且 $$3-2a > 0$$,综合得 $$a \in (-1, \frac{3}{2})$$,选 C。

8. 幂函数 $$f(x) = (m^2 - m - 1)x^{m-1}$$ 递减,需满足系数 $$m^2 - m - 1 = 1$$ 且指数 $$m - 1 < 0$$。解得 $$m = 2$$(舍去,因 $$m - 1 = 1 > 0$$)或 $$m = -1$$(满足),选 A。

9. 解不等式 $$\log_2 x < x^2 < 2^x$$:
- 当 $$x > 0$$ 时,$$\log_2 x < x^2$$ 对所有 $$x > 0$$ 成立;
- $$x^2 < 2^x$$ 在 $$x \in (0, 2) \cup (4, +\infty)$$ 成立。
综上,$$x \in (0, 2) \cup (4, +\infty)$$,选 D。

10. 函数 $$f(x) = x^a$$ 和 $$g(x) = \log_{\frac{1}{a}}(x + \frac{1}{2})$$ 的图像需分析 $$a$$ 的范围:
- 若 $$0 < a < 1$$,$$f(x)$$ 递增且下凸,$$g(x)$$ 递增;
- 若 $$a > 1$$,$$f(x)$$ 递增且上凸,$$g(x)$$ 递减。
根据图像特征,可能选项需结合具体图形判断,但题目未提供图像,无法确定具体选项。

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