内容正文:
1 通过具体实例,结合y=x,y=,y=x2,y=,y=x3的图像,理解它们的变化规律,了解幂函数.
2 运用函数建立模型,解决简单的实际问题.
知识梳理
1.幂函数的定义
一般地,函数y=xα称为幂函数,其中x是自变量,α是常数.
2.幂函数的图像(如下图)
幂函数的特征:(1)自变量x处在幂底数的位置,幂指数α为常数;(2)xα的系数为1;(3)解析式只有一项.
3.幂函数的共同特征
(1)所有的幂函数在区间(0,+∞)上都有定义,并且图像都通过点(1,1).
(2)如果α>0,那么幂函数的图像通过原点,并且在区间[0,+∞)上为增函数.
(3)如果α<0,那么幂函数图像在区间(0,+∞)上是减函数.在第一象限内:当x从右边趋向于原点时,图像在y轴右方且无限地逼近y轴;当x无限增大时,图像在x轴上方且无限地逼近x轴.
学霸笔记
1.二次函数解析式的三种形式
一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);
顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0);
两点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
2.一元二次不等式恒成立的条件
(1)“ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立”的充要条件是“a>0且Δ<0”;
(2)“ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立”的充要条件是“a<0且Δ<0”.
进阶诊断
1.判断正误
(1)函数y=x-是幂函数.( √ )
(2)当α>0时,幂函数y=xα在(0,+∞)上是增函数.( √ )
(3)如果幂函数的图像与坐标轴相交,则交点一定是原点.( √ )
(4)当x增加一个单位时,y增加或减少的量为定值,则y是x的一次函数.( √ )
2.(必修第二册·P37B3改编)下列函数是奇函数的是( C )
A.f(x)=x2+x-2
B.f(x)=x+3x
C.f(x)=x3+x
D.f(x)=2x4+x-
3.幂函数f(x)=xa2-10a+23(a∈Z)为偶函数,且f(x)在区间(0,+∞)上是减函数,则a等于( C )
A.3 B.4
C.5 D.6
4.(必修第二册·P36B1改编)已知幂函数f(x)=xα的图像经过点(8,2),则f(-27)的值为( B )
A.-9 B.-3
C.3 D.9
5.(必修第二册·P36A1改编)已知幂函数的图像经过点(9,3),则这个幂函数的解析式为f(x)=x.
幂函数的图像 自主练通
1.函数y=x-1的图像关于x轴对称的图像大致是( B )
解析:y=x的图像位于第一象限且为增函数,所以函数图像是上升的,函数y=x-1的图像可看作由y=x的图像向下平移一个单位长度得到的(如选项A中的图像所示).将y=x-1的图像关于x轴对称后即为选项B.
2.(2021·辽宁沈阳月考)若幂函数f(x)=(3m2-2m)x3m的图像不经过坐标原点,则实数m的取值为( B )
A. B.-
C.-1 D.1
解析:由题意有3m2-2m=1,解得m=1或m=-,当m=1时,f(x)=x3,函数图像过原点,不合题意;当m=-时,f(x)=x-1,函数图像不过原点,符合题意.故m=-.
3.作出下列函数的图像.
(1)f(x)=x4;
(2)f(x)=x;
(3)f(x)=x-3;
(4)f(x)=x-4.
解:(1)(2)(3)(4)的图像如图①②③④所示,
方 法 规 律
对于幂函数图像的掌握,需记住:在第一象限内,三条线分第一象限为六个区域,即x=1,y=1,y=x所分区域,根据α<0,0<α<1,α=1,α>1的取值确定位置后,其余象限部分由奇偶性决定.
幂函数的性质 多维贯通
比较大小问题
(1)若a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是( D )
A.a<b<c B.c<a<b
C.b<c<a D.b<a<c
(2)(2021·山东潍坊模拟)若(a+1)<(3-2a),则实数a的取值范围是(-∞,-1)∪.
解析:(1)因为y=x在第一象限内是增函数,所以a=>b=.因为y=是减函数,所以a=<c=,所以b<a<c.
(2)不等式(a+1)<(3-2a)等价于a+1>3-2a>0或3-2a<a+1<0或a+1<0<3-2a,解得a<-1或<a<.
方 法 规 律
利用幂函数的单调性比较大小的注意点
(1)将要比较的两个数都写成同一个函数的函数值的形式;
(2)构造的幂函数,要分析其单调性;
(3)注意两个函数值要在同一个单调区间上取到;
(4)若直接不易比较大小,可构造中间值,间接比较其大小.
练1 已知a=2,b=3,c=25,则( A )
A.b<a<c B.a<b<c
C.b<c<a D.c<a<b
解析:∵a=2=4,b=3,c=25=5,幂函数y=x在(0,+∞)上单调递增,∴b<a<c.故选A.