内容正文:
专题3.3 幂函数
知识点一
幂函数的定义
一般地,形如y=xα的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.
知识点二
5种幂函数的图象
幂函数图象的要抓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.
知识点三
5种幂函数的性质
1.5种幂函数的性质
函数特征性质
y=x
y=x2
y=x3
y=
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x∈R,且x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y∈R,且y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
2.共同性质:
(1)图象都过点(1,1);
(2)在区间(0,+∞),幂指数大于0时,图象随x增大逐渐上升,函数为增函数;幂指数小于0时,图象随x增大逐渐下降,函数为减函数.
知识点四四
几个结论
对于形如 (其中m∈N*,n∈Z,m与n互质)的幂函数:
(1)当n为偶数时,f(x)为偶函数,图象关于y轴对称;
(2)当m,n都为奇数时,f(x)为奇函数,图象关于原点对称;
(3)当m为偶数时,x>0(或x≥0),f(x)是非奇非偶函数,图象只在第一象限(或第一象限及原点处).
考点01 幂函数的解析式
【典例1】(2023秋·高一课时练习)在函数,,,中,幂函数的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
【典例2】(2022·海南·文昌中学高三阶段练习)已知幂函数过点A(4,2),则f()=___________.
【规律方法】
形如y=xα的函数叫幂函数,这里需有:(1)系数为1,(2)指数为一常数,(3)后面不加任何项.例如y=3x、y=xx+1、y=x2+1均不是幂函数,
考点02 幂函数的定义域、值域
【典例3】(2021·全国高一课时练习)设α∈,则使函数y=xα的定义域为R的所有α的值为( )
A.1,3 B.-1,1 C.-1,3 D.-1,1,3
【典例4】(2023·全国·高一专题练习)下列函数中,值域为的是( )
A. B.
C. D.
考点03 幂函数的图像
【典例5】(2023秋·高一课时练习)右图的曲线是幂函数在第一象限内的图象,已知n分别取,,2四个值,相应的曲线对应的n依次为( )
A.,,1,2 B.2,1,,
C.,,2, D.2,,,
【典例6】(2023·全国·高一专题练习)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【规律方法】
1.幂函数y=xα的形式特点是“幂指数坐在x的肩膀上”,图象都过点(1,1).它们的单调性要牢记第一象限的图象特征:当α>0时,第一象限图象是上坡递增;当α<0时,第一象限图象是下坡递减.然后根据函数的奇偶性确定y轴左侧的增减性即可.
2.幂函数y=xα在第一象限内图象的画法如下:
①当α<0时,其图象可类似y=x-1画出;②当0<α<1时,其图象可类似y=x画出;③当α>1时,其图象可类似y=x2画出.
考点04 幂函数的性质
【典例7】(2023·全国·高一专题练习)已知幂函数(且互质)的图象关于y轴对称,如图所示,则( )
A.p,q均为奇数,且
B.q为偶数,p为奇数,且
C.q为奇数,p为偶数,且
D.q为奇数,p为偶数,且
【典例8】(2022秋·江西九江·高一校考期中)下列函数中,即是偶函数又在单调递增的函数是( )
A. B. C. D.
【典例9】(2023秋·高一课时练习)下列幂函数中是奇函数且在上单调递增的是 (填序号).
①;②;③;④;⑤.
考点05 幂函数图像和性质的应用--求参数
【典例10】(2022秋·湖北鄂州·高一校联考期中)已知函数是幂函数.若对于,且,均有,则( )
A. B.8 C.4 D.
【典例11】(2023·全国·高一专题练习)函数的图象如图所示,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【典例12】(2021秋·高一校考课时练习)已知,若幂函数为偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,则 .
【规律方法】
根据图象和性质,布列关于参数的方程,解方程即得.
考点06 幂函数图像和性质的应用--比较大小
【典例13】(2022·全国·高一专题练习)若幂函数在同一坐标系中的部分图象如图所示,则、的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【典例14】(2023秋·广东肇庆·高一校考开学考试)已知,,,,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【典例15】(2023·全国·高一随堂练习)利用幂函数的性质,比较下列各题中两个值的大小: