内容正文:
第十一讲 幂函数
【教学目标】
1. 理解幂函数的概念,掌握幂函数的图像与性质并能简单应用;
2. 体会幂函数的幂指数与其图像之间的对应关系;
3. 通过研究幂函数,理解它们的变化规律,并会作函数的大致图像.
【应知应会】
一、复习引入
在初中阶段,我们已经学习过正比例函数,反比例函数即以及二次函数,它们的“音容笑貌”还记得吗?这三个函数从形式上具备怎样的共同特征?
二、知识梳理
【难度系数:★★★ 参考时间:15 min】
(一)幂函数的定义
当指数固定,等式确定了变量随变量变化的规律,称为指数为的幂函数(power functions). 使得有意义的的取值范围,称为此幂函数的定义域. 幂函数的定义域可以是不相同的,它与指数的值有关.
【注】(1)幂函数的系数为1;
(2)幂函数的指数.
(二)幂函数的图象
(三)幂函数的性质
所有的幂函数在(0,)都有定义,并且函数图像都通过点(1,1).
时:(图A)
(1)图象都通过(0,0),(1,1);
(2)在第一象限内,函数值y随x的(严格)增大而(严格)增大(严格增函数).
时:(图B)
(1)图象都通过点(1,1);
(2)在第一象限内,函数值y随x的(严格)增大而(严格)减小(严格减函数);
(3)在第一象限内,图象向上与y轴无限地接近,向右与x轴无限地接近.
【思考】时,图像如何画?
【小结】与两坐标轴都无公共点
幂的基本不等式:当时,若,则,得.
三、典型例题
【难度系数:★★★ 参考时间:30 min】
例1. 求函数的定义域.
例2. 写出函数的定义域,作出其大致图像,并根据图像判断其单调性.
例3. 已知,求实数的取值范围.
变式1. 已知,求实数的取值范围.
变式2. 已知,求实数的取值范围.
变式3. 已知,求实数的取值范围.
例4. 已知点在函数的图像上.
(1)求实数的值;
(2)作出此函数的大致图像,并写出对称中心以及判断它的单调性.
例5. 设幂函数.
(1)求证:该函数在区间上是严格减函数;
(2)设,,利用(1)的结论,比较与的大小.
A组 双基过关
【难度系数:★★ 参考时间:20 min】
1. 若幂函数的图像经过点,则___________.
2. 函数与的图像交点的坐标为 .
3. 幂函数的图像必经过第___________象限.
4. 若,则实数的取值范围为 .
5. 若幂函数的图像关于轴对称,且在区间上是严格减函数,写出一个满足上述条件的函数表达式: .
6. 下列结论:①幂函数的图像都经过点和;②幂函数的图像不可能在第四象限;③当时,函数的图像是一条直线;④当时,幂函数是严格增函数;⑤当时,幂函数在第一象限内是严格减函数. 其中,正确的序号有 .
7. 下列函数是幂函数的是…………………………………………………………………………………( )
A. ; B. ; C. ; D. .
8. 请把相应的幂函数图像代号填入表格.
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧.
函数代号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
图像代号
B组 巩固提高
【难度系数:★★★ 参考时间:25 min】
1. 若,则实数的取值范围为___________.
2. 若幂函数的图像与坐标轴无交点,则实数的所有取值组成的集合
为___________.
3. 不等式的解集为 .
4. 若,则实数的取值范围为 .
5. 设,则下列不等式成立的是………………………………………………………………( )
A. ; B. ; C. ; D. .
6. 设. 若,均有成立,则取值的个数是( )
A. 4个; B. 3个; C. 2个; D. 1个.
5.
设点在幂函数的图像上,点幂函数的图像上. 问:当为何值时,?
8. 设幂函数在区间上是严格减函数.
(1)求该函数的表达式;
(2)设(为奇数),,且函数的图像关于原点对称,写出实数满足的条件.
C组 拓展延伸
【难度系数:★★★★ 参考时间:30 min】
1. 下列结论中,正确的是……………………………………………………………………………………( )
A. 幂函数的图像都不经过第四象限;
B. 幂函数,当时为严格增函数,当时为严格减函数;
C. 两个不同的幂函数的图像最多有三个交点,最少有0个交点;
D. 若幂函数的图像关于轴