内容正文:
3.3 幂函数(概念课—逐点理清式教学)
课时目标
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.准确把握幂函数的图象在第一象限的特征(与幂指数α的关系).
3.通过研究幂函数的定义域,利用对称性即可作出幂函数的图象,进而研究性质.
逐点清(一) 幂函数的概念
[多维度理解]
1.幂函数的概念
幂函数的定义
一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数
幂函数的特征
(1)xα的系数为1;(2)xα的底数是自变量;
(3)xα的指数为常数
2.判断幂函数的依据
判断一个函数是不是幂函数的依据是该函数是不是y=xα(α为常数)的形式,即函数的解析式是不是一个变量的幂的形式.反过来,若一个函数是幂函数,则该函数也必符合y=xα(α为常数)的形式,这是我们解决某些问题的一个隐含条件.
[细微点练明]
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:选B ∵y==x-2,∴是幂函数;∵y=2x2的系数为2,∴不是幂函数;y=x2+x是两项和的形式,不是幂函数;y=1=x0(x≠0),可以看出,常函数y=1的图象比幂函数y=x0的图象多了一个点(0,1),∴常函数y=1不是幂函数.
2.已知函数f(x)=(a2-a-1)x为幂函数,则a=( )
A.-1或2 B.-2或1
C.-1 D.1
解析:选C 因为f(x)=(a2-a-1)x为幂函数,所以a2-a-1=1.所以a=2或a=-1.又a-2≠0,所以a=-1.
3.若函数f(x)是幂函数,且满足f(4)=16,则f(-4)=________.
解析:设f(x)=xα,∵f(4)=16,∴4α=16,解得α=2.∴f(x)=x2.∴f(-4)=(-4)2=16.
答案:16
逐点清(二) 幂函数的图象
[多维度理解]
五个常见幂函数的图象
微点助解
(1)幂函数图象在第一象限的变化规律
在第一象限内直线x=1的右侧,图象从上到下,相应的指数由大变小;在直线x=1的左侧,图象从下到上,相应的指数由大变小.如下表
幂函数y=xα(α为常数)
α>0
α<0
图象
(2)任何幂函数的图象与坐标轴仅相交于原点,或不相交,任何幂函数的图象都不过第四象限.
(3)任何两个幂函数的图象最多有三个公共点.除(1,1),(0,0),(-1,1),(-1,-1)外,其他任何一点都不是两个幂函数的公共点.
[细微点练明]
1.函数y=x的图象是( )
解析:选C ∵函数y=x是非奇非偶函数,故排除A、B选项.又>1,故选C.
2.已知幂函数y=xm与y=xn在第一象限内的图象如图所示,则( )
A.-1<n<0<m<1
B.n<-1,0<m<1
C.-1<n<0,m>1
D.n<-1,m>1
解析:选B 在(0,1)内取x0,作直线x=x0,与各图象有交点如图所示.则由“点低指数大”,知0<m<1,n<-1.
3.若四个幂函数y=xa,y=xb,y=xc,y=xd在同一坐标系中的图象如图,则a,b,c,d的大小关系是( )
A.d>c>b>a B.a>b>c>d
C.d>c>a>b D.a>b>d>c
解析:选B 由题图,知在第一象限内,x=1的右侧部分的图象由下至上,幂指数由小到大,所以a>b>c>d.
逐点清(三) 幂函数的性质
[多维度理解]
五个常见幂函数的性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
增函数
x∈[0,+∞)时,增函数,x∈(-∞,0]时,减函数
增函数
增函数
x∈(0,+∞)时,减函数,x∈(-∞,0)时,减函数
微点助解
一般幂函数的性质
(1)当α>0时,幂函数的图象过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.
(2)当α<0时,幂函数在区间(0,+∞)上是减函数.在第一象限内,当x从右边趋向原点时,图象在y轴右方无限地逼近y轴正半轴,当x趋向于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴正半轴.
[细微点练明]
1.判断正误:
(1)当x∈(0,1)时,x2>x3.( )
(2)y=x与y=x的定义域相同.( )
(3)若y=xα在(0,+∞)上为增函数,则α>0.( )
答案:(1)√ (2)× (3)√
2.下列不等式在a<b<0的条件下不能成立的是( )
A.a-1>b-1 B.a<b
C.b2<a2 D.a>b
解析:选D 分别构造函