内容正文:
4.4 幂函数
课程
标准
1.通过实例,了解幂函数的概念,会求幂函数的解析式;
2.结合函数y=x,y=x2,y=x3,y=,y=x的图像,理解它们的变化情况,了解幂函数的性质;
3.能运用幂函数的图像与性质解决相关问题。
自主预习案明新知
稳健启程 新知初步构建
知识点一、幂函数的概念
一般地,函数y=xα称为幂函数,其中α为常数。
幂函数中底数是自变量,而指数函数中指数为自变量。
知识点二、常见幂函数的图像与性质
解析式
y=x
y=x2
y=x3
y=
y=x
图像
定义域
R
R
R
{x|x≠0}
[0,+∞)
值域
R
[0,+∞)
R
{y|y≠0}
[0,+∞)
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
奇函数
非奇非
偶函数
单调性
在R上单调递增
在(-∞,0]上单调递减,在(0,+∞)上单调递增
在R上单调递增
在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递减
在[0,)上单调递增
定点
(1,1)
微思考 y=x0是幂函数吗?它的图像与常值函数y=1的图像有什么区别?
提示:y=x0是幂函数,它的图像是函数y=1的图像去掉点(0,1)。
知识点三、幂函数共有的性质
1.幂函数在(0,+∞)上都有定义。
2.幂函数的图像过点(1,1)。
3.当α>0时,幂函数的图像都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增。
4.当α<0时,幂函数的图像都过点(1,1),且在(0,)上单调递减。
微思考 当α<0时,幂函数的图像是否过原点?
提示:α<0时,y=xα在x=0时无意义,图像不过原点。
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=x3+2是幂函数。(×)
(2)幂函数的图像在四个象限均有可能出现。(×)
(3)当α=0时,幂函数的图像是一条直线。(×)
(4)当x>1时,函数y=x2的图像总在函数y=x3的图像的下方。(√)
2.做一做
(1)下列函数中不是幂函数的是( )
A.y= B.y=x3
C.y=2x D.y=x-1
答案 C
(2)已知f (x)=(m-1)x是幂函数,则m=( )
A.2 B.1
C.3 D.0
答案 A
(3)已知幂函数f (x)=xα的图像经过点(2,8),则f (-2)=________。
解析 由已知得f (2)=8,即2α=8,所以α=3,f (x)=x3,f (-2)=(-2)3=-8。
答案 -8
合作探究案攻重难
细研深究 萃取知识精华
类型一 幂函数的概念
【例1】 (1)在函数y=,y=2x2,y=x2+x,y=1中,幂函数的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析 形如y=xα,α∈R的函数叫做幂函数,只有y==x-2符合定义。
答案 B
(2)已知函数f (x)=(3-m)x2m-5是幂函数,则=________。
解析 函数f (x)=(3-m)×x2m-5是幂函数,则3-m=1,解得m=2,所以f (x)=x-1,所以f (x)=,所以f ==2。
答案 2
判断函数是幂函数的依据
判断一个函数是否为幂函数的依据是该函数是否为y=xα(α为常数)的形式,即满足:①指数为常数;数为自变量;③系数为1。
【变式训练】 (1)已知点M在幂函数f (x)的图像上,则f (x)的解析式为( )
A.f (x)=x2 B.f (x)=x-2
C.f (x)=x D.f (x)=x
解析 设幂函数的解析式为y=xα,则3=α,所以α=-2。所以y=x-2。
答案 B
(2)若f (x)=(m2-4m-4)xm是幂函数,则m= 。
解析 因为f (x)是幂函数,所以m2-4m-4=1,即m2-4m-5=0,解得m=5或m=-1。
答案 5或-1
类型二 幂函数的图像及应用
【例2】 已知函数y=xa,y=xb,y=xc的图像如图所示,则a,b,c的大小关系为( )
A.c<b<a B.a<b<c
C.b<c<a D.c<a<b
解析 由幂函数的图像特征,知c<0,a>1,0<b<1。故c<b<a。
答案 A
解决幂函数图像问题应把握的两个原则
(1)依据图像高低判断幂的指数大小,相关结论为:
①在(0,1)上,幂的指数越大,幂函数图像越靠近x轴(简记为指大图低);②在(1,+∞)上,幂的指数越大,幂函数图像越远离x轴(简记为指大图高)。
(2)依据图像确定幂的指数α与0,1的大小关系,即根据幂函数在第一象限内的图像(类似于y=x-1或y=x或y=x3)来判断。
【变式训练】 如图给出4个幂函数的图像,则图像与函数大致对应的是( )
A.①y=x,②y=x2,③y=x,④y=x-1
B.①y=x3,②y=x2,