内容正文:
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6.1 幂函数
新课程标准解读
核心素养
通过具体实例,结合y=x,y=eq \f(1,x),y=x2,y=eq \r(x),y=x3的图象,理解它们的变化规律,了解幂函数
数学抽象、直观想象、
逻辑推理
研究下列3个问题:
①如果张红购买了每千克1元的蔬菜w千克,那么她需要支付p=w元,这里p是w的函数;
②如果正方形的边长为a,那么正方形的面积S=a2,这里S是a的函数;
③如果某人t s内骑车行进了1 m,那么他骑车的平均速度v=t-1 m/s,这里v是t的函数.
[问题] 上述3个函数有什么共同的结构特征?
知识点一 幂函数的概念
形如 的函数称为幂函数,其中x是 ,α是 .
y=xα
自变量
常数
如何判断一个函数是幂函数?
提示:(1)xα的系数为1;(2)x为自变量;(3)α为常数.
1.在函数y=eq \f(1,x4),y=3x2,y=x2+2x,y=1中,幂函数的个数为________.
解析:函数y=eq \f(1,x4)=x-4为幂函数;
函数y=3x2中x2的系数不是1,所以它不是幂函数;
函数y=x2+2x不是y=xα(α是常数)的形式,所以它不是幂函数;
函数y=1与y=x0=1(x≠0)不相等,所以y=1不是幂函数.
答案:1
2.已知f(x)=(m-1)xm2+2m是幂函数,则m=________.
解析:∵函数f(x)=(m-1)xm2+2m是幂函数,
∴m-1=1,即m=2.
答案:2
3.(2021·南京高一月考)幂函数y=xα的图象过点(2,eq \r(2)),则α=__________.
解析:因为幂函数y=xα的图象过点(2,eq \r(2)),所以eq \r(2)=2α,解得α=eq \f(1,2).
答案:eq \f(1,2)
知识点二 幂函数的图象与性质
1.五种常见幂函数的图象
[0,+∞)
(1,1)
下降
(0,+∞)
2.幂函数y=xα的性质
(1)当α>0时,y=xα具有以下两条性质:
①函数的图象都过点 和 ;
②在第一象限内,函数的图象随x的增大而 ,函数在区间 上是增函数.
(2)当α<0时,y=xα具有以下两条性质:
①函数的图象都过点 ;
②在第一象限内,函数的图象随x的增大而 ,函数在区间 上是减函数.
(0,0)
(1,1)
上升
幂函数y=xα(α为实数)的图象和性质的研究方法
(1)先研究幂函数的定义域,若定义域对称,判定其奇偶性;
(2)研究其在第一象限内的图象,再利用函数的奇偶性研究第三或第二象限内的图象与性质;
(3)不同的幂函数在第一象限内指数的变化规律:在直线x=1的右侧,图象从上到下,相应的幂指数由大变小.
1.给出下列说法:
①幂函数图象均过点(1,1);
②幂函数的图象均在两个象限内出现;
③幂函数在第四象限内可以有图象;
④任意两个幂函数的图象最多有两个交点.
其中说法正确的有________(填序号).
解析:根据幂函数的图象特征可知①正确,②③④错误.
答案:①
2.在下列四个图形中,y=x
的图象大致是
( )
解析:函数y=x
的定义域为(0,+∞),是减函数.
答案:D
幂函数的概念
[例1] 已知幂函数y=(m2-m-1)xm2-2m-3,求此幂函数的解析式,并指出定义域.
[解] ∵y=(m2-m-1)xm2-2m-3为幂函数,
∴m2-m-1=1,解得m=2或m=-1.
当m=2时,m2-2m-3=-3,则y=x-3,且有x≠0;
当m=-1时,m2-2m-3=0,则y=x0,且有x≠0.
故所求幂函数的解析式为y=x-3,定义域为{x|x≠0}或y=x0,定义域为{x|x≠0}.
判断一个函数是否为幂函数的方法
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,即函数的解析式为一个幂的形式,且需满足:(1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.
[跟踪训练]
1.下列函数中不是幂函数的是
( )
A.y=eq \r(x)
B.y=xeq \r(3)
C.y=22x
D.y=x-1
解析:显然C中y=22x=4x,不是y=xα的形式,所以不是幂函数,而A、B、D中的α分别为eq \f(1,2),eq \r(3),-1,符合幂函数的结构特征,故选C.
答案:C
2.已知f(x)=ax2a+1-b+1是幂函