内容正文:
第三章 函数及其应用
第四节 幂函数
基础知识必备
考点知能突破
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基础知识必备
1.幂函数的图象与性质
(1)常见的5种幂函数的图象
(2)性质
①幂函数在(0,+∞)上都有定义.
②当a>0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增.
③当a<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.
幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限内.
2.二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
图象
定义域
(-∞,+∞)
(-∞,+∞)
值域
eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4ac-b2,4a),+∞))
eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(4ac-b2,4a)))
b=0
单调性
在______________上单调递减;
在______________上单调递增
在______________上单调递增;
在______________上单调递减
奇偶性
当_________时为偶函数,当b≠0时为非奇非偶函数
顶点
______________________
对称性
图象关于直线x=-eq \f(b,2a)成轴对称图形
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(b,2a)))
eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a),+∞))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(b,2a)))
eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a),+∞))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a),\f(4ac-b2,4a)))
考点知能突破
考点一 幂函数的图象与性质
(1)已知点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),3),\r(3)))在幂函数f(x)的图象上,则f(x)是( )
A.奇函数
B.偶函数
C.定义域内的减函数
D.定义域内的增函数
(2)已知a=3,b=4,c=12,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c
B.a<b<c
C.c<b<a
D.c<a<b
(3)若幂函数y=x-1,y=xm与y=xn在第一象限内的图象如图所示,则m与n的取值情况为( )
A.-1<m<0<n<1
B.-1<n<0<m
C.-1<m<0<n
D.-1<n<0<m<1
【解析】 (1)设f(x)=xα,由已知得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),3)))α=eq \r(3),
解得α=-1,
因此f(x)=x-1,易知该函数为奇函数.
(2)因为a=81,b=16,c=12,由幂函数y=x在(0,+∞)上为增函数,知a>b>c,故选C.
(3)幂函数y=xα,当α>0时,y=xα在(0,+∞)上为增函数,且0<α<1时,图象上凸,所以0<m<1;当α<0时,y=xα在(0,+∞)上为减函数,不妨令x=2,根据图象可得2-1<2n,所以-1<n<0,综上所述,选D.
【答案】 (1)A (2)C (3)D
[针对训练]
1.(多选)已知幂函数y=xα(α∈R)的图象过点(2,8),下列说法正确的是( )
A.函数y=xα的图象过原点
B.函数y=xα是偶函数
C.函数y=xα是单调减函数
D.函数y=xα的值域为R
【解析】 选AD.因为幂函数y=xα的图象过点(2,8),所以2α=8,解得α=3,所以y=x3.函数y=x3的图象过原点,所以A选项中说法正确;函数y=x3是奇函数,所以B选项中说法错误;函数y=x2在R上递增,所以C选项中说法错误;函数y=x3值域为R,所以D选项中说法正确.
2.若(a+1)<(3-2a),则实数a的取值范围是________.
【解析】 易知函数y=x的定义域为[0,+∞),在定义域内为增函数,
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a+1≥0,,3-2a≥0,,a+1<3-2a,))解得-1≤a<eq \f(2,3).
【答案】 eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(2,3)))
考点二 二次函数的图象与解析式
(一题多解)已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,试确定此二次函数的解析式.
【解】 法一(利用一般式):
设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).由题意得
eq