内容正文:
第10讲 幂函数
【学习目标】
通过具体实例,结合的图象,理解它们的变化规律,了解幂函数.
【基础知识】
一、幂函数的概念
1.一般地,函数y=xα叫做幂函数(power function),其中x是自变量,α是常数.
2.幂函数的特征
(1)xα的系数是1;
(2)xα的底数x是自变量;
(3)xα的指数α为常数.
只有满足这三个条件,才是幂函数.对于形如y=(2x)α,y=2x5,y=xα+6等的函数都不是幂函数.
二、一些常用幂函数的图象
同一坐标系中,幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x的图象(如图).
三、幂函数的性质
1.所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,并且图象都过点(1,1);
2.如果α>0,那么幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上单调递增;
3.如果α<0,那么幂函数的图象在区间(0,+∞)上单调递减,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图象在y轴右方无限接近y轴,当x从原点趋向于+∞时,图象在x轴上方无限接近x轴;
4.在(1,+∞)上,随幂指数的逐渐增大,图象越来越靠近y轴.
【考点剖析】
考点一:幂函数的定义
例1.(2021-2022学年河北省沧州市高一上学期期末)下列函数是幂函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】形如的函数为幂函数,则为幂函数.故选C.
考点二:幂函数的图象及应用
例2.(2021-2022学年河北省博野中学高一上学期开学考试)函数和的图象如图所示,有下列四个说法:
①如果,那么;
②如果,那么;
③如果,那么;
④如果时,那么.
其中正确的是( ).
A.①④ B.① C.①② D.①③④
【答案】A
【解析】当三个函数的图象依和次序呈上下关系时,可得 ,
所以,若,可得,所以①正确;当三个函数的图象依,和次序呈上下关系时,或 ,所以,若,可得,所以②错误;
由于当三个函数的图象没有出现和次序的上下关系 ,所以③错误;
当三个函数的图象依和次序呈上下关系时, ,
所以,若时,可得,所以④正确.故选A.
考点三:利用幂函数单调性比较大小
例3.比较下列各题中两个值的大小:
(1)和 (2)和.
【解析】(1)考察幂函数,因为其在区间上是增函数,而且,所以.
(2)考察幂函数,因为其在区间上是减函数,而且,所以.
考点四:幂函数图象与性质的综合应用
例4.(多选)(2021-2022学年广东省普宁市高一上学期期末)已知幂函数的图象经过点(9,3),则下列结论正确的有( )
A.为偶函数 B.为增函数
C.若,则 D.若,则
【答案】BCD
【解析】将点代入函数得:,则,
所以,
∴的定义域为,所以不具有奇偶性,所以A不正确;
函数在定义域上为增函数,所以B正确;
当时,,即,所以C正确;
若时,
=
=.
即成立,所以D正确.
故选BCD.
【真题演练】
1.(2021-2022学年广西凭祥市高级中学高一下学期素质检测)幂函数在上单调递减,则实数m的值为( )
A. B.3 C.或3 D.
2.(2021-2022学年四川省南充高级中学高一上学期期中)已知幂函数(a是常数),则( )
A.的定义域是R B.在单调递增
C.过定点 D.可能过定点
3.(2020-2021学年上海市晋元高级中学高一上学期期中)已知幂函数的图象经过点,则的大致图象是( )
A. B.
C. D.
4. (多选)(2021-2022学年广东省深圳市光明区高一上学期期末)已知幂函数,则( )
A. B.定义域为
C. D.
5.(多选)(2021-2022学年湖北省十堰市区县普通高中联合体高一上学期期中)黄同学在研究幂函数时,发现有的具有以下三个性质:①是奇函数;②值域是且;③在上是减函数则以下幂函数符合这三个性质的有( )
A. B.
C. D.
6. (2021-2022学年甘肃省庆阳市宁县高一上学期期末)已知幂函数的图象过点,则此函数的解析式为______.
7.(2021-2022学年湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高一下学期期中)已知幂函数的图象关于y轴对称,则___________.
8.(2021-2022学年广西十八校高一10月联考)已知幂函数的图象经过点.
(1)求函数的解析式;
(2)设函数,写出函数的单调区间和值域.
【过关检测】
1. (2021-2022学年安徽省宣城市六校高一上学期期中)已知点(a,2)在幂函数的图象上,则函数f(x)的解析式是( )
A. B.
C. D.
2.下列命题中正确的是( )
A.幂函数的图象一定