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自测题解析-陕西省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-08-29
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自测题解析-陕西省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['五个常见幂函数的图象与性质', '幂函数的定义']

正确率60.0%若幂函数$$y=( m^{2}-3 m+3 ) x^{m+1}$$在$${{R}}$$上单调递增,则(

C

A.$$1 \leqslant m \leqslant2$$

B.$${{m}{=}{1}}$$或$${{m}{=}{2}}$$

C.$${{m}{=}{2}}$$

D.$${{m}{=}{1}}$$

2、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '底数对对数函数图象的影响', '五个常见幂函数的图象与性质', '函数零点个数的判定']

正确率60.0%方程$$\sqrt{x}=\operatorname{l o g}_{\frac1 2} x$$的解的个数为(

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

3、['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', '分段函数的单调性']

正确率60.0%下列函数中,既是奇函数又在定义域内是增函数的为(

D

A.$$y=x+1$$

B.$${{y}{=}{−}{{x}^{3}}}$$

C.$$y=-\frac{1} {x}$$

D.$$y=x | x |$$

4、['指数(型)函数的单调性', '五个常见幂函数的图象与性质', '不等式性质的综合应用']

正确率40.0%已知$$a > b, ~ a b \neq0$$.给出下列不等式:.其中恒成立的不等式的个数为(

B

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

6、['底数对指数函数图象的影响', '五个常见幂函数的图象与性质', '不等式比较大小']

正确率60.0%已知$$a=(-2 )^{3}, \, \, \, b=2^{\frac{1} {5}}, \, \, \, c=( \frac{1} {5} )^{2}, \, \, \, d=3^{\frac{1} {5}}$$,则(

A

A.$$a < c < b < d$$

B.$$a < b < c < d$$

C.$$c < a < b < d$$

D.$$a < c < d < b$$

8、['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.$${②{③}}$$

9、['函数奇偶性的应用', '函数求值', '五个常见幂函数的图象与性质']

正确率40.0%己知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$既是二次函数又是幂函数,函数$${{g}{(}{x}{)}}$$是$${{R}}$$上的奇函数,函数$$h ( x )=\frac{g ( x )} {f ( x )+1}+1$$,则$$h ~ ( 2 0 1 8 ) ~+h ~ ( 2 0 1 7 ) ~+h ~ ( 2 0 1 6 ) ~+\ldots+h ~ ( 1 ) ~+h ~ ( 0 ) ~+h ~ (-1 ) ~+\ldots h$$

D

A.$${{0}}$$

B.$${{2}{0}{1}{8}}$$

C.$${{4}{0}{3}{6}}$$

D.$${{4}{0}{3}{7}}$$

10、['五个常见幂函数的图象与性质', '幂函数的特征']

正确率60.0%svg异常,非svg图片

D

A.$$\odot y=x^{\frac{1} {3}}, \ \odot y=x^{\frac{1} {2}}, \ \odot y=x^{2}, \ \oplus y=x^{-1}$$

B.$$\oplus y=x^{2}, ~ \oplus y=x^{3}, ~ \oplus y=x^{\frac{1} {2}}, ~ \oplus y=x^{-1}$$

C.$$\textcircled{0} y=x^{\frac{1} {3}}, \ @ y=x^{2}, \ @ y=x^{\frac{1} {2}}, \ @ y=x^{-1}$$

D.$$\oplus y=x^{3}, \, \, \oplus y=x^{2}, \, \, \oplus y=x^{\frac{1} {2}}, \, \, \oplus y=x^{-1}$$

1. 幂函数 $$y=(m^2-3m+3)x^{m+1}$$ 在 $$R$$ 上单调递增,需满足:

系数 $$m^2-3m+3=1$$,解得 $$m^2-3m+2=0$$,即 $$(m-1)(m-2)=0$$,所以 $$m=1$$ 或 $$m=2$$。

同时指数 $$m+1$$ 必须为奇数且大于0:当 $$m=1$$ 时,指数为2,是偶数,不满足单调递增;当 $$m=2$$ 时,指数为3,是奇数且大于0,满足条件。

因此正确选项为 C. $$m=2$$。

2. 方程 $$\sqrt{x}=\log_{\frac{1}{2}} x$$ 的解的个数分析:

定义域要求 $$x>0$$ 且 $$x \neq 0$$(对数真数),即 $$x>0$$。

设 $$f(x)=\sqrt{x}-\log_{\frac{1}{2}} x$$,求零点个数。

当 $$x=1$$ 时:$$\sqrt{1}=1$$,$$\log_{\frac{1}{2}} 1=0$$,不相等。

当 $$x=\frac{1}{4}$$ 时:$$\sqrt{\frac{1}{4}}=\frac{1}{2}$$,$$\log_{\frac{1}{2}} \frac{1}{4}=2$$,不相等。

当 $$x=4$$ 时:$$\sqrt{4}=2$$,$$\log_{\frac{1}{2}} 4=-2$$,不相等。

实际上,$$\log_{\frac{1}{2}} x$$ 是减函数,$$\sqrt{x}$$ 是增函数,且当 $$x \to 0^+$$ 时,$$\sqrt{x} \to 0$$,$$\log_{\frac{1}{2}} x \to +\infty$$;当 $$x \to +\infty$$ 时,$$\sqrt{x} \to +\infty$$,$$\log_{\frac{1}{2}} x \to -\infty$$。由中间值定理,存在唯一交点。

通过图像或数值求解可验证有一个解。

因此正确选项为 B. $$1$$。

3. 判断函数是否既是奇函数又在定义域内增函数:

A. $$y=x+1$$:非奇函数($$f(-x)=-x+1 \neq -f(x)$$),排除。

B. $$y=-x^3$$:是奇函数,但导数为 $$-3x^2 \leq 0$$,是减函数,排除。

C. $$y=-\frac{1}{x}$$:是奇函数,但在定义域 $$(-\infty,0) \cup (0,+\infty)$$ 内不是连续增函数(例如在 $$x<0$$ 和 $$x>0$$ 分段增,但整体不单调),排除。

D. $$y=x|x|$$:可写为 $$y=x^2$$(当 $$x \geq 0$$)和 $$y=-x^2$$(当 $$x<0$$),是奇函数,且导数在 $$x \geq 0$$ 为 $$2x \geq 0$$,在 $$x<0$$ 为 $$-2x>0$$,故在整个定义域内单调递增。

因此正确选项为 D. $$y=x|x|$$。

4. 已知 $$a>b$$,$$ab \neq 0$$,判断不等式恒成立个数:

① $$\frac{1}{a} < \frac{1}{b}$$:不恒成立,反例 $$a=2, b=1$$ 时成立,但 $$a=-1, b=-2$$ 时 $$\frac{1}{a}=-1$$,$$\frac{1}{b}=-\frac{1}{2}$$,此时 $$-1 < -\frac{1}{2}$$ 不成立。

② $$a^2 > b^2$$:不恒成立,反例 $$a=-1, b=-2$$ 时 $$a^2=1$$,$$b^2=4$$,$$1>4$$ 不成立。

③ $$\frac{a}{b} > 1$$:不恒成立,反例 $$a=-1, b=-2$$ 时 $$\frac{a}{b}=\frac{1}{2} < 1$$。

④ $$\frac{b}{a} + \frac{a}{b} > 2$$:由均值不等式,$$\frac{b}{a} + \frac{a}{b} \geq 2$$,等号当且仅当 $$a=b$$ 时成立,但 $$a>b$$,故恒大于2。

因此只有一个恒成立,正确选项为 D. $$1$$。

6. 比较 $$a=(-2)^3=-8$$,$$b=2^{\frac{1}{5}}$$,$$c=(\frac{1}{5})^2=\frac{1}{25}=0.04$$,$$d=3^{\frac{1}{5}}$$ 的大小:

显然 $$a=-8$$ 最小,$$c=0.04$$ 次小,$$b=2^{\frac{1}{5}} \approx 1.1487$$,$$d=3^{\frac{1}{5}} \approx 1.2457$$,故 $$b < d$$。

因此顺序为 $$a < c < b < d$$,正确选项为 A。

8. 幂函数 $$f(x)$$ 过点 $$\left( \frac{1}{8}, \frac{\sqrt{2}}{4} \right)$$,设 $$f(x)=x^k$$,则 $$\left( \frac{1}{8} \right)^k = \frac{\sqrt{2}}{4}$$。

$$\frac{1}{8}=2^{-3}$$,$$\frac{\sqrt{2}}{4}=2^{\frac{1}{2}} \cdot 2^{-2}=2^{-\frac{3}{2}}$$,故 $$(2^{-3})^k=2^{-3k}=2^{-\frac{3}{2}}$$,解得 $$k=\frac{1}{2}$$,即 $$f(x)=x^{\frac{1}{2}}$$(定义域 $$x \geq 0$$)。

考虑 $$g(x)=x f(x)=x \cdot x^{\frac{1}{2}}=x^{\frac{3}{2}}$$,在 $$x \geq 0$$ 上单调递增,故 $$x_1 < x_2$$ 时 $$x_1 f(x_1) < x_2 f(x_2)$$,即②正确。

考虑 $$h(x)=\frac{f(x)}{x}=\frac{x^{\frac{1}{2}}}{x}=x^{-\frac{1}{2}}$$,在 $$x>0$$ 上单调递减,故 $$x_1 < x_2$$ 时 $$\frac{f(x_1)}{x_1} > \frac{f(x_2)}{x_2}$$,即③正确。

因此正确选项为 D. ②③。

9. 函数 $$f(x)$$ 既是二次函数又是幂函数,故 $$f(x)=x^2$$(因为幂函数形式为 $$x^a$$,二次则 $$a=2$$)。

函数 $$g(x)$$ 是 $$R$$ 上奇函数,故 $$g(-x)=-g(x)$$。

$$h(x)=\frac{g(x)}{f(x)+1}+1=\frac{g(x)}{x^2+1}+1$$。

计算 $$h(x)+h(-x)$$:

$$h(-x)=\frac{g(-x)}{(-x)^2+1}+1=\frac{-g(x)}{x^2+1}+1$$。

故 $$h(x)+h(-x)=\left( \frac{g(x)}{x^2+1}+1 \right) + \left( \frac{-g(x)}{x^2+1}+1 \right)=2$$。

因此 $$h(2018)+h(-2018)=2$$,同理 $$h(2017)+h(-2017)=2$$,……,$$h(1)+h(-1)=2$$,而 $$h(0)=\frac{g(0)}{0+1}+1=0+1=1$$(因为 $$g$$ 奇函数故 $$g(0)=0$$)。

所以总和为 $$2018 \times 2 + 1=4037$$。

正确选项为 D. $$4037$$。

10. 题目描述不完整,但选项为幂函数图像判断,常见正确顺序为:$$y=x^3$$(增长最快),$$y=x^2$$,$$y=x^{\frac{1}{2}}$$,$$y=x^{-1}$$(下降)。

因此正确选项应为 D. $$\oplus y=x^3$$,$$\oplus y=x^2$$,$$\oplus y=x^{\frac{1}{2}}$$,$$\oplus y=x^{-1}$$。

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