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 幂函数知识点专题进阶自测题解析-上海市等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-06-24
一般幂函数的图象和性质-3.3 幂函数知识点专题进阶自测题解析-上海市等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%设$$a \in\left\{1, \frac{2} {3}, 3,-\frac{1} {3} \right\}$$,​则使函数$${{y}{=}{{x}^{a}}}$$的定义域为$${{R}}$$,且为奇函数的$${{a}}$$的所有取值为(

A

A.$${{1}{,}{3}}$$

B.$$1, ~ 3, ~-\frac{1} {3}$$

C.$$1, ~ 3, ~ \frac{2} {3}$$

D.$$1, ~ \frac{2} {3}, ~ 3, ~-\frac{1} {3}$$

2、['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%若$$( 2 m+1 )^{-\frac{3} {2}} < ( m^{2}+m-1 )^{-\frac{3} {2}}.$$则实数$${{m}}$$的取值范围是(

D

A.$$\left(-\infty, \frac{-\sqrt{5}-1} {2} \right)$$

B.$$\left( \frac{\sqrt{5}-1} {2},+\infty\right)$$

C.$$(-1, 2 )$$

D.$$\left( \frac{\sqrt{5}-1} {2}, 2 \right)$$

3、['实数指数幂的运算性质', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%幂函数$$y=x^{\alpha} ( \alpha\neq0 ),$$当$${{α}}$$取不同的正数时,在区间$$[ 0, 1 ]$$上它们的图像是一簇曲线(如图).设点$$A ( 1, 0 ), ~ B ( 0, 1 ),$$连接$${{A}{B}{,}}$$线段$${{A}{B}}$$恰好被其中的两个幂函数$$y=x^{m}, ~ y=x^{n}$$的图像三等分,即$$B M=M N=N A ( M, N )$$分别为曲线$$y=x^{m}, y=x^{n}$$与$${{A}{B}}$$的交点),则$${{m}{n}}$$等于(

A

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.无法确定

4、['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$$y=( a^{2}-2 a-2 ) x^{a}$$在实数集$${{R}}$$上单调,那么实数$${{a}}$$等于(

B

A.$${{−}{1}}$$或$${{3}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{−}{3}}$$

D.$${{1}}$$

5、['函数求值域', '函数单调性的判断', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%下列函数中,值域为$${{R}}$$且在区间$$( 0,+\infty)$$​上单调递增的是 (  )

B

A.$$y=-2 x^{3}$$

B.$$y=x | x |$$

C.$$y=x^{-1}$$

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

6、['一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%设$$f \left( x \right)=x^{\alpha}, \alpha\in\{-1, \frac{1} {2}, 1, 2, 3 \}$$,若$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的定义域为$${{R}}$$且为偶函数$${{a}}$$的值为(

B

A.$${{1}{,}{3}}$$

B.$${{2}}$$

C.$$\frac{1} {2}, 2$$

D.$$- 1, ~ 1, ~ 3$$

7、['命题的真假性判断', '一般幂函数的图象和性质', '幂函数的特征']

正确率60.0%下列结论中,正确的是(

C

A.幂函数的图象都通过点$$( \ 0, \ 0 ) \, \quad( \ 1, \ 1 )$$

B.幂函数的图象可以出现在第四象限

C.当幂指数$${{α}}$$取$$1, ~ 3, ~ \frac{1} {2}$$时,幂函数$${{y}{=}{{x}^{a}}}$$在定义域上是增函数

D.当幂指数$${{α}{=}{−}{1}}$$时,幂函数$${{y}{=}{{x}^{a}}}$$在定义域上是减函数

8、['函数奇偶性的应用', '函数单调性的判断', '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']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=( m^{2}-m-1 ) x^{m^{2}+m-1}$$是幂函数,对任意的$$x_{1}, x_{2} \in( 0,+\infty)$$,且$$x_{1} \neq x_{2}, ( x_{1}-x_{2} ) [ f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) ] > 0,$$,若$$a, b \in R$$且$$a+b > 0, a b < 0$$,则$$f ( a )+f ( b )$$的值(

B

A.恒小于$${{0}}$$

B.恒大于$${{0}}$$

C.等于$${{0}}$$

D.无法判断

9、['指数(型)函数的单调性', '利用函数单调性比较大小', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%已知$$a=2^{0. 4}, \, \, \, b=9^{0. 2}, \, \, \, c=\, \, ( \sqrt{3} )^{\, \, \, 3}$$,则(

A

A.$$a < b < c$$

B.$$a < c < b$$

C.$$c < a < b$$

D.$$c < b < a$$

10、['利用函数单调性求参数的取值范围', '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$$f ( x )=( m^{2}-m-5 ) x^{2 m+3}$$在$$( 0,+\infty)$$上为增函数,则$${{m}}$$值为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{−}{2}}$$

D.$${{−}{2}}$$或$${{3}}$$

1. 解析:函数 $$y = x^a$$ 的定义域为 $$R$$ 且为奇函数,需满足:

- 定义域为 $$R$$:$$a$$ 为正整数或分母为奇数的正分数(如 $$a = \frac{2}{3}$$ 时定义域为 $$[0, +\infty)$$,不满足)。
- 奇函数:$$a$$ 为奇数或分母为奇数的分数(如 $$a = -\frac{1}{3}$$ 时 $$y = x^{-1/3}$$ 是奇函数,但定义域为 $$x \neq 0$$,不满足)。
综上,仅 $$a = 1$$ 和 $$a = 3$$ 满足条件。答案为 A

2. 解析:不等式 $$(2m+1)^{-3/2} < (m^2 + m - 1)^{-3/2}$$ 可转化为:

- 底数需为正:$$2m + 1 > 0$$ 且 $$m^2 + m - 1 > 0$$,解得 $$m > \frac{\sqrt{5} - 1}{2}$$。
- 指数为负,不等式方向反转:$$2m + 1 > m^2 + m - 1$$,即 $$m^2 - m - 2 < 0$$,解得 $$-1 < m < 2$$。
综合得 $$\frac{\sqrt{5} - 1}{2} < m < 2$$。答案为 D

3. 解析:线段 $$AB$$ 的方程为 $$y = -x + 1$$。三等分点为 $$M\left(\frac{2}{3}, \frac{1}{3}\right)$$ 和 $$N\left(\frac{1}{3}, \frac{2}{3}\right)$$。

- 代入幂函数:$$\left(\frac{2}{3}\right)^m = \frac{1}{3}$$ 和 $$\left(\frac{1}{3}\right)^n = \frac{2}{3}$$。
- 取对数得 $$m = \log_{2/3} \frac{1}{3}$$,$$n = \log_{1/3} \frac{2}{3}$$,计算得 $$mn = 1$$。答案为 A

4. 解析:幂函数 $$y = (a^2 - 2a - 2)x^a$$ 在 $$R$$ 上单调,需满足:

- 系数非零:$$a^2 - 2a - 2 \neq 0$$。
- 指数 $$a$$ 为整数或特定分数(但定义域需为 $$R$$),且单调性要求 $$a$$ 为正奇数或分数不适用。
解得 $$a = 3$$($$a = -1$$ 时定义域不为 $$R$$)。答案为 B

5. 解析:

- A 项 $$y = -2x^3$$ 值域为 $$R$$ 但单调递减。
- B 项 $$y = x|x| = \begin{cases} x^2 & x \geq 0 \\ -x^2 & x < 0 \end{cases}$$ 值域为 $$R$$ 且在 $$(0, +\infty)$$ 上单调递增。
- C 项 $$y = x^{-1}$$ 值域不为 $$R$$。
- D 项 $$y = \sqrt{x}$$ 值域为 $$[0, +\infty)$$。
答案为 B

6. 解析:函数 $$f(x) = x^\alpha$$ 为偶函数且定义域为 $$R$$,需 $$\alpha$$ 为偶数或特定形式(如 $$\alpha = 2$$)。选项中仅 $$\alpha = 2$$ 满足。答案为 B

7. 解析:

- A 项错误(如 $$y = x^{-1}$$ 不过 $$(0, 0)$$)。
- B 项错误(幂函数图象不进入第四象限)。
- C 项正确($$y = x$$、$$y = x^3$$ 和 $$y = \sqrt{x}$$ 在定义域上递增)。
- D 项错误($$y = x^{-1}$$ 在定义域上不单调)。
答案为 C

8. 解析:由幂函数定义得 $$m^2 - m - 1 = 1$$,解得 $$m = 2$$ 或 $$m = -1$$。由单调递增性知 $$m = 2$$,此时 $$f(x) = x^5$$ 为奇函数。

- 由 $$a + b > 0$$ 且 $$ab < 0$$ 知 $$a$$、$$b$$ 异号且正数绝对值大,故 $$f(a) + f(b)$$ 与 $$f(a + b)$$ 同号,恒大于 0。答案为 B

9. 解析:计算得 $$a = 2^{0.4} \approx 1.32$$,$$b = 9^{0.2} = 3^{0.4} \approx 1.55$$,$$c = (\sqrt{3})^3 \approx 5.20$$。但实际 $$c = 3^{1.5} \approx 5.20$$,显然 $$a < b < c$$。答案为 A

10. 解析:幂函数 $$f(x) = (m^2 - m - 5)x^{2m + 3}$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 递增,需满足:

- 系数为正:$$m^2 - m - 5 > 0$$。
- 指数为正且单调性要求:$$2m + 3 > 0$$ 且 $$m^2 - m - 5 = 1$$。
解得 $$m = 3$$($$m = -2$$ 不满足系数为正)。答案为 A

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