格物学 第三章 函数的概念与性质3.3 幂函数

幂函数的特征-3.3 幂函数知识点专题基础选择题自测题解析-浙江省等高一数学必修,平均正确率60.0%

2025-06-05
幂函数的特征-3.3 幂函数知识点专题基础选择题自测题解析-浙江省等高一数学必修,平均正确率60.0%
1、['函数求值', '幂函数的定义', '幂函数的特征']

正确率60.0%已知幂函数$$f ( x )=( m^{2}+m-1 ) x^{m}$$的图象与坐标轴没有公共点,则$$f ( \sqrt{2} )=$$(

A

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

2、['函数奇偶性的应用', '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', '幂函数的特征']

正确率60.0%已知幂函数$${{f}{(}{x}{)}}$$$$= ( m^{2}-4 m+4 ) x^{m^{2}-m-6}$$$$( m \in{\bf R} )$$对任意$$x_{1}, \, \, x_{2} \in( 0,+\infty),$$且$${{x}_{1}{≠}}$$$${{x}_{2}{,}}$$都有$$( x_{1}-x_{2} ) [ f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) ]$$$${{<}{0}{,}}$$则$$f (-3 ), ~ f (-1 ), ~ f ( \pi)$$的大小关系是(

A

A.$$f ( \pi) < f (-3 ) < f (-1 )$$

B.$$f (-1 ) < ~ f (-3 ) < ~ f ( \pi)$$

C.$$f (-3 ) < ~ f (-1 ) < ~ f ( \pi)$$

D.$$f (-3 ) < ~ f ( \pi) < ~ f (-1 )$$

3、['指数(型)函数的单调性', '不等式比较大小', '幂函数的特征']

正确率60.0%已知$$\mathbf{a} {=} ( \mathbf{0. 6} )^{\frac{2} {5}}, \mathbf{b} {=} ( \mathbf{0. 4} )^{\frac{2} {5}}, \mathbf{c=} ( \mathbf{0. 4} )^{\frac{3} {5}},$$则$${\bf a}, {\bf b}, {\bf c}$$的大小关系为

A

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

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

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

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

4、['不等式的解集与不等式组的解集', '一般幂函数的图象和性质', '幂函数的特征']

正确率60.0%若$$( m-1 )^{\frac{1} {2}} < ( 3-2 m )^{\frac{1} {2}}$$,则实数$${{m}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

C

A.$$m < \frac{4} {3}$$

B.$$1 \leqslant m \leqslant\frac{3} {2}$$

C.$$1 \leqslant m < \frac{4} {3}$$

D.$$\frac4 3 < m \leq\frac3 2$$

5、['函数奇、偶性的定义', '一般幂函数的图象和性质', '函数求定义域', '幂函数的特征']

正确率60.0%已知$$a \in\left\{-2, 0, \frac{1} {2}, 1, 4 \right\}$$,若$$f ( x )=x^{a}$$为定义在$${{R}}$$上的偶函数,则满足要求的$${{a}}$$有()个

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

6、['指数方程与指数不等式的解法', '函数求解析式', '幂函数的特征']

正确率40.0%已知幂函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {\mu} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=x^{a}$$过点$$( 4, \ 2 )$$,则$${{f}{(}{x}{)}}$$的解析式是(

B

A.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) ~=~ x^{2}$$

B.$$f ( x )=x^{\frac{1} {2}}$$

C.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) ~=2 x$$

D.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=2^{x}$$

7、['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$${{−}{1}}$$

8、['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$$f ( x )=( m^{2}-2 m-2 ) \; x^{2-m}$$在$$( 0,+\infty)$$上单调递增,则$${{m}}$$的值为(

A

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{−}{1}}$$或$${{3}}$$

C.$${{1}}$$或$${{−}{3}}$$

D.$${{−}{3}}$$

9、['函数求解析式', '幂函数的特征']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{array} {c} {x} \\ \end{array} \right)=x^{\alpha}$$的图象经过点$$( 9, ~ \frac{1} {3} )$$,则$$f ( \frac{1} {9} )$$等于(

B

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

B.$${{3}}$$

C.$${{9}}$$

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

1. 解析:

幂函数 $$f(x) = (m^2 + m - 1)x^m$$ 的图象与坐标轴没有公共点,说明 $$f(x)$$ 不经过 $$(0,0)$$ 和 $$(1,0)$$ 等点。因此,系数 $$m^2 + m - 1 \neq 0$$,且指数 $$m < 0$$(因为当 $$m \geq 0$$ 时,函数会经过 $$(0,0)$$ 或 $$(1,1)$$)。

解得 $$m = -1$$(因为 $$m = -1$$ 时,$$m^2 + m - 1 = 1 - 1 - 1 = -1 \neq 0$$)。

因此,函数为 $$f(x) = -x^{-1}$$,代入 $$x = \sqrt{2}$$ 得:

$$f(\sqrt{2}) = -(\sqrt{2})^{-1} = -\frac{1}{\sqrt{2}} = -\frac{\sqrt{2}}{2}$$。

但题目选项均为正数,可能是题目描述有误,假设函数为 $$f(x) = (m^2 + m - 1)x^m$$ 且 $$m = -1$$,则 $$f(\sqrt{2}) = -1 \cdot (\sqrt{2})^{-1} = -\frac{\sqrt{2}}{2}$$,无匹配选项。可能是题目描述为 $$f(x) = (m^2 + m - 1)x^{-m}$$,此时 $$m = 1$$,$$f(\sqrt{2}) = 1 \cdot (\sqrt{2})^{-1} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$,仍无匹配选项。题目可能有其他隐含条件。

暂无法确定正确答案。

2. 解析:

幂函数 $$f(x) = (m^2 - 4m + 4)x^{m^2 - m - 6}$$ 满足对任意 $$x_1, x_2 \in (0, +\infty)$$ 且 $$x_1 \neq x_2$$,有 $$(x_1 - x_2)(f(x_1) - f(x_2)) < 0$$,说明 $$f(x)$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 上单调递减。

因此,需满足:

(1) 系数 $$m^2 - 4m + 4 = (m - 2)^2 > 0$$,即 $$m \neq 2$$;

(2) 指数 $$m^2 - m - 6 < 0$$,解得 $$-2 < m < 3$$。

综上,$$m \in (-2, 3) \setminus \{2\}$$。

函数为 $$f(x) = (m - 2)^2 x^{m^2 - m - 6}$$,由于 $$f(x)$$ 是幂函数,通常取 $$(m - 2)^2 = 1$$,即 $$m = 1$$ 或 $$m = 3$$。

若 $$m = 1$$,则 $$f(x) = x^{-6}$$,满足递减;

若 $$m = 3$$,则 $$f(x) = x^{0} = 1$$(常数函数),不满足严格递减,舍去。

因此,$$f(x) = x^{-6}$$ 是偶函数,比较 $$f(-3) = (-3)^{-6} = 3^{-6}$$,$$f(-1) = (-1)^{-6} = 1$$,$$f(\pi) = \pi^{-6}$$。

显然 $$1 > 3^{-6} > \pi^{-6}$$,即 $$f(-1) > f(-3) > f(\pi)$$,但选项中没有完全匹配的。可能是题目描述为 $$f(x) = (m^2 - 4m + 4)x^{-(m^2 - m - 6)}$$,此时 $$m = 2$$ 也合法,但 $$m = 2$$ 时 $$f(x) = x^{-0} = 1$$,不满足严格递减。

暂无法确定正确答案。

3. 解析:

比较 $$a = (0.6)^{\frac{2}{5}}$$,$$b = (0.4)^{\frac{2}{5}}$$,$$c = (0.4)^{\frac{3}{5}}$$。

因为 $$0.6 > 0.4$$,且 $$\frac{2}{5} > 0$$,所以 $$a > b$$。

又因为 $$0.4 < 1$$,且 $$\frac{3}{5} > \frac{2}{5}$$,所以 $$(0.4)^{\frac{3}{5}} < (0.4)^{\frac{2}{5}}}$$,即 $$c < b$$。

综上,$$a > b > c$$,选 A。

4. 解析:

不等式 $$(m - 1)^{\frac{1}{2}} < (3 - 2m)^{\frac{1}{2}}$$ 的定义域要求:

(1) $$m - 1 \geq 0$$,即 $$m \geq 1$$;

(2) $$3 - 2m \geq 0$$,即 $$m \leq \frac{3}{2}$$;

(3) $$m - 1 < 3 - 2m$$,解得 $$m < \frac{4}{3}$$。

综上,$$m \in [1, \frac{4}{3})$$,选 C。

5. 解析:

函数 $$f(x) = x^a$$ 为定义在 $$R$$ 上的偶函数,需满足:

(1) $$a$$ 为偶数,或 $$a = 0$$;

(2) 定义域为 $$R$$,因此 $$a$$ 必须为非负整数或特定分数(如 $$a = \frac{1}{2}$$ 不满足定义域为 $$R$$)。

在 $$a \in \{-2, 0, \frac{1}{2}, 1, 4\}$$ 中:

- $$a = -2$$:$$f(x) = x^{-2}$$ 定义域为 $$x \neq 0$$,不满足;

- $$a = 0$$:$$f(x) = 1$$ 是偶函数,满足;

- $$a = \frac{1}{2}$$:$$f(x) = \sqrt{x}$$ 定义域为 $$x \geq 0$$,不满足;

- $$a = 1$$:$$f(x) = x$$ 是奇函数,不满足;

- $$a = 4$$:$$f(x) = x^4$$ 是偶函数,满足。

因此,满足条件的 $$a$$ 有 $$0$$ 和 $$4$$,共 2 个,选 C。

6. 解析:

幂函数 $$f(x) = x^a$$ 过点 $$(4, 2)$$,代入得:

$$2 = 4^a$$,即 $$2 = (2^2)^a = 2^{2a}$$,解得 $$a = \frac{1}{2}$$。

因此,$$f(x) = x^{\frac{1}{2}}$$,选 B。

7. 解析:

幂函数 $$f(x) = (m^2 - m - 1)x^{m - 1}$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 上单调递减,需满足:

(1) 系数 $$m^2 - m - 1 = 1$$,即 $$m^2 - m - 2 = 0$$,解得 $$m = 2$$ 或 $$m = -1$$;

(2) 指数 $$m - 1 < 0$$,即 $$m < 1$$。

综上,$$m = -1$$,选 A。

8. 解析:

幂函数 $$f(x) = (m^2 - 2m - 2)x^{2 - m}$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 上单调递增,需满足:

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

(2) 指数 $$2 - m > 0$$,即 $$m < 2$$。

综上,$$m = -1$$,选 A。

9. 解析:

函数 $$f(x) = x^\alpha$$ 过点 $$(9, \frac{1}{3})$$,代入得:

$$\frac{1}{3} = 9^\alpha$$,即 $$3^{-1} = (3^2)^\alpha = 3^{2\alpha}$$,解得 $$\alpha = -\frac{1}{2}$$。

因此,$$f(x) = x^{-\frac{1}{2}}$$,计算 $$f\left(\frac{1}{9}\right) = \left(\frac{1}{9}\right)^{-\frac{1}{2}} = 9^{\frac{1}{2}} = 3$$,选 B。

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