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 幂函数知识点专题进阶单选题自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-09-19
幂函数的特征-3.3 幂函数知识点专题进阶单选题自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['命题的真假性判断', '一般幂函数的图象和性质', '不等式的性质', '幂函数的特征']

正确率60.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {\hfill} \\ {\hfill} \\ \end{matrix} \right) ~=~ ( \begin{matrix} {m^{2}-m-1} \\ \end{matrix} ) ~ \begin{matrix} {\jmath} \\ {\jmath} \\ \end{matrix} \left( \begin{matrix} {m^{2}+m-3} \\ \end{matrix} \right)$$是幂函数,对任意的$$x_{1}, x_{2} \in\ ( \ 0, \ \ +\infty)$$,且$${{x}_{1}{≠}{{x}_{2}}}$$,满足$$\frac{f ( x_{1} )-f ( x_{2} )} {x_{1}-x_{2}} < 0,$$若$$a, b \in{\bf R}$$,且$$f \left( \textit{a} \right)+f \left( \textit{b} \right)$$的值为负值,则下列结论可能成立的是(

A

A.$$a+b > 0, \, \, a b < 0$$

B.$$a+b > 0, \, \, a b > 0$$

C.$$a+b < 0, \, \, \, a b < 0$$

D.以上都可能

2、['函数奇偶性的应用', '函数奇、偶性的证明', '函数奇、偶性的图象特征', '函数奇、偶性的定义', '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19.999999999999996%若幂函数$$y=( m^{2}-3 m+3 ) x^{m-2}$$的图象不过原点且在定义域上为奇函数,则(

D

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

B.$${{m}{=}{1}}$$或$${{m}{=}{2}}$$

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

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

3、['一元二次方程的解集', '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%幂函数$$f ( x )=( m^{2}-m-1 ) x^{m^{2}+2 m-3}$$在$$( 0,+\infty)$$上为增函数,则$${{m}}$$的取值是(

C

A.$${{m}{=}{2}}$$或$${{m}{=}{−}{1}}$$

B.$${{m}{=}{−}{1}}$$

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

D.$$- 3 \leqslant m \leqslant1$$

4、['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

5、['函数求解析式', '幂函数的定义', '幂函数的特征']

正确率60.0%幂函数 $${{y}}$$$${{=}}$$ $${{f}}$$( $${{x}}$$)的图象经过点$$( 2, 4 )$$,则 $${{f}}$$( $${{x}}$$)的解析式为$${{(}{)}}$$

B

A. $${{f}}$$( $${{x}}$$$${{)}{=}{2}}$$ $${{x}}$$

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

C. $${{f}}$$( $${{x}}$$$${{)}{=}{2}}$$ $${^{x}}$$

D. $${{f}}$$( $${{x}}$$$${{)}{=}}$$ $${{l}{o}{g}}$$$${_{2}}$$ $${{x}}$$$${{+}{3}}$$

6、['函数单调性与奇偶性综合应用', '幂函数的特征']

正确率60.0%若幂函数$$y=f ( x )$$的图象经过点$$(-2, 4 )$$,则函数$$y=f ( x )$$在定义域内(

C

A.为增函数

B.为减函数

C.为偶函数

D.为奇函数

7、['一般幂函数的图象和性质', '幂函数的特征']

正确率60.0%若幂函数$$f ( x )=x^{a}$$在$$( 0,+\infty)$$上是增函数,则$${{(}{)}}$$

A

A.$${{a}{>}{0}}$$

B.$${{a}{<}{0}}$$

C.$${{a}{=}{0}}$$

D.不能确定

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、['幂函数的定义', '幂函数的特征']

正确率60.0%已知幂函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象经过点$$( 9, 3 )$$,若$$f ( m )=2$$,则$${{m}{=}{(}}$$

B

A.$${{8}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{2}}$$

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

10、['一般幂函数的图象和性质', '幂函数的特征']

正确率60.0%幂函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象经过点$$A ~ ( \mathrm{\ensuremath{4, 2}} ) ~, ~ B ~ ( \mathrm{\ensuremath{8,}} ~ m )$$,则$${{m}{=}{(}}$$

D

A.$${{2}}$$

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

C.$${{4}}$$

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

1. 函数为幂函数,设形式为 $$f(x) = x^k$$。由题设系数 $$m^2 - m - 1 = 1$$,解得 $$m^2 - m - 2 = 0$$,即 $$(m-2)(m+1)=0$$,所以 $$m=2$$ 或 $$m=-1$$。

又由 $$\frac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_2} < 0$$ 知函数在 $$(0, +\infty)$$ 上递减,故指数 $$k = m^2 + m - 3$$ 需满足 $$k < 0$$。

当 $$m=2$$ 时,$$k=4+2-3=3>0$$(舍);当 $$m=-1$$ 时,$$k=1-1-3=-3<0$$,符合。所以 $$f(x)=x^{-3}$$,为奇函数且在 $$(0,+\infty)$$ 递减。

由 $$f(a)+f(b)<0$$,即 $$a^{-3}+b^{-3}<0$$。讨论符号:若 $$a,b>0$$,则和为正;若一正一负,设 $$a>0,b<0$$,则 $$a^{-3}>0, b^{-3}<0$$,可能和为负;若 $$a,b<0$$,则 $$a^{-3}<0, b^{-3}<0$$,和为负。结合选项,A 满足 $$a+b>0, ab<0$$(一正一负且正数绝对值大),B 和 C 也可能成立(例如 B 中两正数和为正,不满足负值;C 中两负数和为负)。但严格验证:实际上 $$f(x)$$ 为奇函数,$$f(a)+f(b)<0$$ 等价于 $$f(a)<-f(b)=f(-b)$$,由递减性有 $$a>-b$$,即 $$a+b>0$$。所以 $$a+b>0$$ 必须成立,而 $$ab$$ 可正可负(例如 $$a=2,b=-1$$ 则 $$ab<0$$;$$a=1,b=0.5$$ 则 $$ab>0$$ 但此时和为正,不满足负值,矛盾?实际上需确保和为负:若 $$a,b>0$$,则 $$f(a)+f(b)>0$$;若 $$a,b<0$$,则 $$f(a)+f(b)<0$$ 且 $$a+b<0$$,与 $$a+b>0$$ 矛盾;唯一可能是一正一负且正数绝对值大,即 $$a+b>0, ab<0$$。所以仅 A 可能成立。

答案:A

2. 幂函数 $$y=(m^2-3m+3)x^{m-2}$$ 图象不过原点要求指数 $$m-2 \le 0$$,即 $$m \le 2$$;在定义域上为奇函数要求指数为奇数(或分数形式但定义域对称)。同时系数 $$m^2-3m+3=1$$(否则不是幂函数),解得 $$m^2-3m+2=0$$,即 $$(m-1)(m-2)=0$$,所以 $$m=1$$ 或 $$m=2$$。

当 $$m=1$$ 时,指数为 $$-1$$,函数为 $$y=x^{-1}$$,是奇函数,且不过原点;当 $$m=2$$ 时,指数为 $$0$$,函数为 $$y=1$$,是偶函数,不符合奇函数要求。所以只有 $$m=1$$ 成立。

答案:D

3. 幂函数 $$f(x)=(m^2-m-1)x^{m^2+2m-3}$$ 在 $$(0,+\infty)$$ 上为增函数,需满足:系数 $$m^2-m-1=1$$,解得 $$m^2-m-2=0$$,即 $$m=2$$ 或 $$m=-1$$;同时指数 $$m^2+2m-3 > 0$$(因为增函数要求指数为正)。

当 $$m=2$$ 时,指数为 $$4+4-3=5>0$$,符合;当 $$m=-1$$ 时,指数为 $$1-2-3=-4<0$$,不符合(此时函数递减)。所以只有 $$m=2$$ 成立。

答案:C

4. A 错误,例如 $$y=x^{-1}$$ 不过 $$(0,0)$$;B 错误,幂函数图象不会出现在第四象限;C 正确,$$y=x^1$$, $$y=x^3$$, $$y=x^{1/2}$$ 在定义域内均为增函数;D 错误,$$y=x^{-1}$$ 在定义域 $$(-\infty,0) \cup (0,+\infty)$$ 上不是减函数(例如 $$-1<0$$ 但 $$f(-1)=-1, f(0.5)=2$$,不满足减函数)。

答案:C

5. 设幂函数 $$f(x)=x^k$$,过点 $$(2,4)$$,则 $$2^k=4$$,解得 $$k=2$$,所以 $$f(x)=x^2$$。

答案:B

6. 设幂函数 $$f(x)=x^k$$,过点 $$(-2,4)$$,则 $$(-2)^k=4$$,解得 $$k=2$$(因为 $$(-2)^2=4$$),所以 $$f(x)=x^2$$,为偶函数。

答案:C

7. 幂函数 $$f(x)=x^a$$ 在 $$(0,+\infty)$$ 上是增函数,当且仅当 $$a>0$$。

答案:A

8. 幂函数 $$f(x)=(m^2-2m-2)x^{2-m}$$ 在 $$(0,+\infty)$$ 上单调递增,需满足:系数 $$m^2-2m-2=1$$,解得 $$m^2-2m-3=0$$,即 $$(m-3)(m+1)=0$$,所以 $$m=3$$ 或 $$m=-1$$;同时指数 $$2-m > 0$$(因为增函数要求指数为正),即 $$m<2$$。

当 $$m=3$$ 时,$$m<2$$ 不成立;当 $$m=-1$$ 时,满足 $$m<2$$。所以只有 $$m=-1$$ 成立。

答案:A

9. 设幂函数 $$f(x)=x^k$$,过点 $$(9,3)$$,则 $$9^k=3$$,即 $$3^{2k}=3^1$$,所以 $$2k=1$$, $$k=1/2$$,即 $$f(x)=x^{1/2}$$。由 $$f(m)=2$$ 得 $$m^{1/2}=2$$,所以 $$m=4$$。

答案:B

10. 设幂函数 $$f(x)=x^k$$,过点 $$A(4,2)$$,则 $$4^k=2$$,即 $$2^{2k}=2^1$$,所以 $$2k=1$$, $$k=1/2$$,即 $$f(x)=x^{1/2}$$。过点 $$B(8,m)$$,则 $$8^{1/2}=m$$,即 $$m=\sqrt{8}=2\sqrt{2}$$。

答案:D

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