内容正文:
§5 简单的幂函数
[目标导学]
1.了解幂函数的概念,通过常见的简单幂函数的图像,总结出幂函数的图像与性质.(重点)
2.了解函数的奇偶性的含义,理解奇、偶函数的图像性质.
3.会判断和证明函数的奇偶性,了解奇偶性的简单应用.(重点、难点)
[教材梳理]
1.幂函数的概念
一般地,函数y=xα叫作幂函数,其中x是自变量,α是常数.
2.幂函数的图像与性质
由幂函数y=x,y=x,y=x2,y=x-1,y=x3的图像,可归纳出幂函数的如下性质:
(1)幂函数在(0,+∞)上都有定义;
(2)幂函数的图像都过点(1,1);
(3)当α>0时,幂函数图像都过点(0,0)与(1,1),且在(0,+∞)上单调递增;
(4)当α<0时,幂函数的图像都不过点(0,0),在(0,+∞)上单调递减.
3.函数奇偶性的概念
偶函数
奇函数
定义
条件
对于函数f(x)定义域内任意一个x,都有
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
结论
函数f(x)叫作偶函数
函数f(x)叫作奇函数
图像特征
图像关于y轴对称
图像关于原点对称
[要点探究]
►知识点一 幂函数的概念
[探究] 观察如图所示内容:
判定一个函数是否是幂函数应依据哪些特征?
提示 幂函数解析式的结构特征:①指数为常数.②底数是自变量.③幂xα的系数为1.
►知识点二 幂函数的图像及性质
[探究] 观察图形,回答下列问题:
(1)观察上述图像.在第一象限,它们有何特点?
提示 幂函数y=xα在第一象限内的图像特征:
①指数大于1,在第一象限为抛物线型(下凸).
②指数等于1,在第一象限为上升的射线(去掉端点).
③指数大于0小于1,在第一象限为抛物线型(上凸).
④指数等于0,在第一象限为水平的射线(去掉端点).
⑤指数小于0,在第一象限为双曲线型.
五个幂函数在第一象限内的图像大致情况可以归纳为“正抛负双,大竖小横”,即α>0(α≠1)时的图像是抛物线型;α>1时的图像是竖直抛物线型;0<α<1时的图像是横卧抛物线型;α<0时的图像是双曲线型.
(2)这些图像有何对称性?奇偶性如何?
提示 五个幂函数的奇偶性
幂函数y=x,y=x3,y=x-1为奇函数;幂函数y=x2为偶函数;幂函数y=x为非奇非偶函数.
►知识点三 偶函数
[探究1] 观察下面函数的图像,根据图像探究下面的问题:
(1)分析3个函数的定义域,从图像的对称角度考虑它们有什么共性?
提示 函数f(x)=x2的图像是定义域为全体实数的抛物线;函数f(x)=的图像是定义域为非零实数的两条曲线;函数f(x)=|x|的图像是定义域为全体实数的折线.各函数之间的共性为图像都关于y轴对称.
(2)对于函数y=x2,分析x与-x所对应的函数值关系,说明函数的图像为何关于y轴对称?
提示 任取x∈R,都有f(-x)=(-x)2=x2=f(x),而点(x,f(x))与点(-x,f(x))关于y轴对称,所以函数y=x2的图像关于y轴对称.
[探究2] 根据偶函数的概念探究下面的问题:
(1)对于函数f(x),若在定义域内有f(-1)=f(1),能否说明函数f(x)是偶函数?
提示 不能.必须是在定义域内任意的x都有f(-x)=f(x)成立,才能说明函数f(x)是偶函数.
(2)若对定义域内任意的x都有f(-x)-f(x)=0,则函数f(x)是__________(判奇偶性);若对定义域内任意的x都有=1(f(x)≠0),则函数f(x)是__________(判奇偶性).
答案 偶函数 偶函数
►知识点四 奇函数
[探究1] 根据奇函数的概念探究下面的问题:
(1)根据函数奇偶性的定义,对奇函数f(x)的定义域有何要求?
提示 因为在函数奇偶性的定义中,对任意的一个x都有f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x),所以-x也属于定义域,因此奇函数的定义域必须关于原点对称.
(2)若对定义域内任意的x都有f(-x)+f(x)=0,则函数f(x)是________(判奇偶性);若对定义域内任意的x都有=-1(f(x)≠0),则函数f(x)是________(判奇偶性).
答案 奇函数 奇函数
[探究2] 根据奇偶函数图像的特征回答下面的问题:
(1)奇函数f(x)在[a,b]上是减函数,那么f(x)在[-b,-a]上的单调性如何?
提示 减函数.
(2)偶函数f(x)在[a,b]上是增函数,那么f(x)在[-b,-a]上的单调性如何?
提示 减函数
(3)对于偶函数f(x),定义域内任意取值a,f(a)=f(|a|)一定成立吗?
提示 当a≥0时,显然成立.当a<0时,f(|a|)=f(-a)=f(a)也成立,故一定成立.
题型一 幂函数的概念
(1)下列函数:①y=x;②y=;③y=