本题导读
本题考查幂函数的图象与性质,以及幂函数单调性与指数的关系。
📌【题干】
Question
(1992年全国卷(理)) 如图,图中曲线是幂函数 在第一象限的图象.已知 取 , 四个值,则相应于曲线 、、、 的 依次为 ()
A. , , , B. , , , C. , , , D. , , ,
🔍【思路分析】
破题导航
- 按单调性(正负号)大分类:
- 曲线 随 增大而上升,在第一象限单调递增,说明它们的指数 ,即属于 ;
- 曲线 随 增大而下降,且以两坐标轴为渐近线,说明它们的指数 ,即属于 。
- 在正数或负数中细分(特殊值法):
- 对于 ,取 :由于 ,说明当 时,指数越大的函数图象越高,故 对应 2, 对应 。
- 对于 ,取 :由于 ,说明当 时,图象较高的曲线对应的指数也较大(即较为接近0),故 对应 , 对应 。
✅【答案】
Success
B
✍【详细解析】
Abstract
解: 首先,根据幂函数 在第一象限的性质进行宏观单调性分类:
- 曲线 和 在 上单调递增,因此其指数必大于 0。由已知数值可选的正数有 和 。
- 曲线 和 在 上单调递减,因此其指数必小于 0。由已知数值可选的负数有 和 。
其次,通过取特殊值 (即在直线 右侧观察各曲线的纵坐标高度)进行具体对应:
- 观察递增曲线 和 ,当 时,曲线 明显高于 (即 )。 因为 ,所以 对应的 , 对应的 。
- 观察递减曲线 和 ,当 时,曲线 高于 (即 )。 因为 , ,, 所以 对应的 , 对应的 。
综上所述,相应于曲线 的 依次为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:幂函数 的图象在第一象限的分布规律。
- 核心方法:特殊直线测试法。在第一象限中,通常作辅助直线 。
- 在 的区域,各幂函数图象从上到下的顺序,恰好对应指数 从大到小的顺序。
- 本题在 时,四条曲线从上到下的空间层级顺序依次是 。因此它们对应的指数 必须严格按照从大到小的顺序排列。由于已知四个数的大小排序为 ,直接对应即可。
- 避坑指南:容易把 和 两个区间的函数值大小关系记反。在 的区间内,指数越大的图象反而越靠下。为了彻底避免混淆,强烈建议在考场上直接使用取具体数值(如 )代入的方法进行验证。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题属于幂函数核心性质的经典图象辨析题。直接取材于高一数学必修教材中“幂函数”一节的课后探究习题,主要训练学生数形结合的直观想象能力。
- 结论推广:在第一象限内,所有幂函数的图象都必然经过定点 。过点 之后(即当 时),**“指数大者在上,指数小者在下”**是一个恒成立的普遍几何规律,该结论可推广用于任何多项幂函数图象的定性排查。
🔗【关联脉络】
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