内容正文:
第4节 幂函数与二次函数
[考试要求]
1.通过具体实例,结合y=x,y=,y=x2,y=,y=x3的图象,理解它们的变化规律,了解幂函数.
2.理解二次函数的图象和性质,能用二次函数、方程、不等式之间的关系解决简单问题.
1.幂函数
(1)幂函数的概念.
一般地,函数y=xα(α∈R)叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)常见幂函数的图象与性质.
函数
图象或性质
y=x
y=x2
y=x3
y=
y=x-1
图象
定义域
R
R
R
[0,+∞)
(-∞,0)
∪
(0,+∞)
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
(-∞,0)
∪
(0,+∞)
奇偶性
奇
偶
奇
非奇
非偶
奇
单调性
增
当x∈[0,+∞)
时,增;
当x∈(-∞,0)
时,减
增
增
当x∈(0,+∞)
时,减;
当x∈(-∞,0)
时,减
特殊点
(1,1)
(0,0)
(-1,-1)
(1,1)
(0,0)
(-1,1)
(1,1)
(0,0)
(-1,-1)
(1,1)
(0,0)
(1,1)
(-1,-1)
2.二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);
两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
3.二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
图象
定义域
R
R
值域
[,+∞)
(-∞,]
单调性
在(-∞,-)
上单调递减;
在(-,+∞)
上单调递增
在(-∞,-)
上单调递增;
在(-,+∞)
上单调递减
对称性
函数的图象关于直线x=-对称
[重要结论]
1.二次函数的单调性、最值与抛物线的开口方向、对称轴及给定区间的范围有关.
2.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则当时,恒有f(x)>0;当时,恒有f(x)<0.
3.(1)幂函数的图象一定会出现在第一象限,一定不会出现在第四象限.
(2)幂函数的图象过定点(1,1),如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)函数y=2是幂函数.( )
(2)当n>0时,幂函数y=xn在(0,+∞)上单调递增.( )
(3)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)不可能是偶函数.( )
(4)二次函数y=ax2+bx+c(x∈[a,b])的最值一定是.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.(教材改编题)已知幂函数f(x)=k·xα的图象过点(,),则k+α=( C )
A. B.1 C. D.2
解析:因为f(x)=k·xα是幂函数,所以k=1.又f(x)的图象过点(,),所以()α=,所以α=,所以k+α=1+=.故选C.
3.(2023·云南师大附中模拟预测)若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,8]上是单调函数,则k的取值范围是( C )
A.(-∞,40] B.[40,64]
C.(-∞,40]∪[64,+∞) D.[64,+∞)
解析:f(x)图象的对称轴方程为x=,且f(x)在[5,8]上是单调函数,所以≥8或≤5,解得k≥64或k≤40.故选C.
4.(2023·浙江宁波模拟)已知α∈{-2,-1,-,,1,2,3}.若幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上单调递减,则α= .
解析:由y=xα为奇函数,知α可取-1,1,3.又y=xα在(0,+∞)上单调递减,所以α<0,取α=-1.
答案:-1
考点一 幂函数的图象和性质
1.若幂函数y=f(x)的图象过点(4,2),则幂函数y=f(x)的大致图象是( C )
解析:设幂函数的解析式为y=xα,因为幂函数y=f(x)的图象过点(4,2),所以2=4α,解得α=.
所以y=,其定义域为[0,+∞),且是增函数,
当0<x<1时,其图象在直线y=x的上方,对照选项,C正确.故选C.
2.(2023·贵州镇远县文德民族中学模拟预测)已知函数f(x)=(m2-m-1)·是幂函数,且在(0,+∞)上单调递减,则实数m=( A )
A.2 B.-1 C.4 D.2或-1
解析:依幂函数定义,有m2-m-1=1,所以m=2或m=-1,
当m=2时,f(x)=x-3在(0,+∞)上单调递减,
当m=-1时,f(x)=x0=1在(0,+∞)上不单调递减,舍去.所以m=2.故选A.
3.(2023·四川广安模拟预测)幂函数f(x)=(m2-3m+3)xm的图象关于y轴对称,则实数 m= .
解析:由