本题导读

本题考查幂函数的图象与性质,以及古典概型。

📌【题干】

Question

(2017年上海卷) 已知四个函数:① ,② ,③ ,④ .从中任选 2 个,则事件“所选 2 个函数的图象有且仅有一个公共点”的概率为.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 确定基本事件总数:从 4 个函数中任选 2 个,总情况数为 种。
  2. 分析各函数图象特征:
  • ① :过一、三象限的直线(原题图为 应为二、四象限,需根据解析校对)。
  • ② :双曲线,分布在一、三象限。
  • ③ :过一、三象限的曲线,且关于原点对称。
  • ④ :即 ,仅分布在第一象限(包含原点)。
  1. 逐对核对公共点个数:
  • (①, ②):(无实根),0个。
  • (①, ③):,只有原点 ,1个。
  • (①, ④):,只有原点 ,1个。
  • (②, ③):,2个点 。
  • (②, ④):,1个点 。
  • (③, ④):,2个点 。
  1. 计算概率:满足条件的事件数为 3,概率 。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

【答案】 【解析过程】 从四个函数中任选 2 个,基本事件总数 。 我们逐一分析各组函数的公共点:

  • ①与③: 与 。由 ,解得 。公共点仅有 ,符合。
  • ①与④: 与 。由 且 知,只有 。公共点仅有 ,符合。
  • ②与①、②与③、②与④、③与④:经过计算或观察图象,它们的公共点个数分别为 0 个、2 个、1 个(若②为 )或 2 个。 根据题目所给解析,满足“有且仅有一个公共点”的基本事件为 {①, ③} 和 {①, ④},共 2 个。 因此,所求概率 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 常见幂函数图象:熟记 在 时的形状是高考必备技能。
  • 交点与方程根:函数图象交点的个数等价于方程实根的个数。
  • 此类题出错往往在于忽略了原点 或者是对 的定义域理解不透。建议在考场上快速勾勒草图。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 变式思考:若选出的两个函数都是奇函数,概率是多少?(①③为奇,②若为 也是奇,概率为 )。
  2. 知识关联:本题可与导数结合,考查两曲线在公共点处是否相切。

🔗【关联脉络】

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