内容正文:
第07讲 实数指数幂及幂函数
【考纲要求】
1. 实数指数幂:了解n 次根式、分数指数幂、有理数指数幂及实数指数幂的概念;
2. 了解实数指数幂的运算法则。
1.根式
(1)n次方根:如果xn=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N*.
①当n为奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数,这时a的n次方根用符号 表示.
②当n为偶数时,正数的n次方根有两个,这两个数互为相反数.这时,正数a的正的n次方根用符号 表示,负的n次方根用符号-表示.正的n次方根与负的n次方根可以合并写成 ±.
③负数没有偶次方根. ④0的n(n∈N*)次方根是0,记作 .
(2)根式:式子叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
(3)根式的性质:n为 奇数 时,=a;n为 偶数 时,=|a|=.
2.幂的有关概念及运算
(1)零指数幂:a0= 1 .这里a ≠0.
(2)负整数指数幂:a-n= (a≠0,n∈N*).
(3)正分数指数幂: (a>0,m,n∈N*,且n>1).
(4)负分数指数幂:a= (a>0,m,n∈N*,且n>1).
(5)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
(6)有理指数幂的运算性质
①
②
③
3.幂函数
(1)幂函数的概念:一般地,函数称为幂函数,其中为常数.
注意:幂函数中底数是自变量,而指数函数中指数为自变量.
(2)幂函数的图像与性质
①五个常见幂函数的图像
②五个常见幂函数的性质:
函数性质
y=x
y=x2
y=x3
函数图像
定义域
R
R
R
值域
R
R
奇偶性
奇
非奇非偶
偶
奇
奇
单调性
R上增
上增
(-∞,0)上减
[0,+∞)上增
R上增
(-∞,0)上减
(0,+∞)上减
公共点
(1)所有的幂函数在区间上都有定义,因此在第一象限内都有图像,并且图像都过点.
(2)如果,幂函数图像过原点,并且在上是增函数
(3)如果,幂函数图像过原点,并且在上是减函数
考点一 根式、幂的有关概念及运算
例1:= .
【答案】π-3
【解析】=|3-π|=π-3.
变式:下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由于,,,故A,B,D项错误.
例2:已知,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以.
变式:将表示成分数指数幂,其结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】.
例3:下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【解析】对于A,,当为负数时等式不成立,故A不正确;
对于B,,当时无意义,故B不正确;
对于C,,左边为正,右边为负,故C不正确;
对于D,,故D正确.
变式:有下列四个式子:
① ; ② ; ③ ; ④
其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】① 正确;② ,② 错误;③ ,③ 错误;④ ,若,则,若,则,故④ 错误.
例 4:用有理数指数幂的形式表示下列各式(a>0,b>0). ;
【答案】; (2)
【解析】解:原式=.
变式:用有理数指数幂的形式表示下列各式(a>0,b>0)
【解析】解:原式=.
例5:计算下式:+2-2× -(0.01)0.5
【答案】
【解析】解:原式=1+=.
变式:计算
【解析】原式=
例6:化简结果为( )
A.a B.b C. D.
【答案】A
【解析】根据实数指数幂的运算公式,可得:.
变式: .
【答案】
【解析】原式.
例7:已知,则的值为______.
【解析】由,两边平方得,则,
所以.
变式:已知,求下列各式的值:
(1);(2).
【答案】(1);(2).
【解析】(1)平方得,;
(2)由(1),平方得,.
考点二 幂函数
例1:在函数①,②,③,④,⑤,⑥中,是幂函数的是( )
A.①②④⑤ B.③④⑥ C.①②⑥ D.①②④⑤⑥
【答案】C
【解析】幂函数是形如(,为常数)的函数,①是的情形,②是的情形,⑥是的情形,所以①②⑥都是幂函数;③是指数函数,不是幂函数;⑤中的系数是2,所以不是幂函数;④是常函数,不是幂函数.
变式:下列函数:①;②;③;④;⑤,其中幂函数的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】根据幂函数的定义可知,幂函数的模型为(是有理数),故只有函数与函数是幂函数,其余均不是.
例2:已知为幂函数, 且, 则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为为幂函数,设,则,所以,可得,则.
变式:已知幂函数的图象经过点(8,4),则( )
A.3 B. C.9 D.
【答案】C
【解析】令,则,可得,所以,故.
例3:已知幂函数在上单调递减,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于幂函数,若,在上单调递增;若,上单调递减,所以在上单调递减.
变式:下列幂函数中,既是奇函数又在区间单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】对于A中,函数,由,所以函数为奇函数,根据幂函数的性质,可得函数在区间上为单调递增函数,符合题意;
对于B中,函数,由,所以函数为偶函数,不符合题意;
对于C中,函数的定义域为不关于原点对称,所以函数为非奇非偶函数,不符合题意;
对于D中,函数在为单调递减函数,不符合题意.
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第07讲 实数指数幂及幂函数
【考纲要求】
1. 实数指数幂:了解n 次根式、分数指数幂、有理数指数幂及实数指数幂的概念;
2. 了解实数指数幂的运算法则。
1.根式
(1)n次方根:如果xn=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N*.
①当n为奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数,这时a的n次方根用符号 表示.
②当n为偶数时,正数的n次方根有两个,这两个数互为相反数.这时,正数a的正的n次方根用 表示,负的n次方根用符号 表示.正的n次方根与负的n次方根可以合并写成 .
③负数没有偶次方根. ④0的n(n∈N*)次方根是0,记作 .
(2)根式:式子叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
(3)根式的性质:n为 时,=a;n为 时,=|a|=.
2.幂的有关概念及运算
(1)零指数幂:a0= .这里a ≠0.
(2)负整数指数幂:a-n= (a≠0,n∈N*).
(3)正分数指数幂: (a>0,m,n∈N*,且n>1).
(4)负分数指数幂:a= (a>0,m,n∈N*,且n>1).
(5)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
(6)有理指数幂的运算性质
①
②
③
3.幂函数
(1)幂函数的概念:一般地,函数称为 ,其中为常数.
注意:幂函数中底数是自变量,而指数函数中指数为自变量.
(2)幂函数的图像与性质
①五个常见幂函数的图像
②五个常见幂函数的性质:
函数性质
y=x
y=x2
y=x3
函数图像
定义域
R
R
R
值域
R
R
奇偶性
奇
非奇非偶
偶
奇
奇
单调性
R上增
上增
(-∞,0)上减
[0,+∞)上增
R上增
(-∞,0)上减
(0,+∞)上减
公共点
(1)所有的幂函数在区间上都有定义,因此在第一象限内都有图像,并且图像都过点.
(2)如果,幂函数图像过原点,并且在上是增函数
(3)如果,幂函数图像过原点,并且在上是减函数
考点一 根式、幂的有关概念及运算
例1:= .
变式:下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
例2:已知,则 ( )
A. B. C. D.
变式:将表示成分数指数幂,其结果是( )
A. B. C. D.
例3:下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
变式:有下列四个式子:
① ; ② ; ③ ; ④
其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
例 4:用有理数指数幂的形式表示下列各式(a>0,b>0). ;
变式:用有理数指数幂的形式表示下列各式(a>0,b>0)
例5:计算下式:+2-2× -(0.01)0.5
变式:计算
例6:化简结果为( )
A.a B.b C. D.
变式: .
例7:已知,则的值为______.
变式:已知,求下列各式的值:
(1);(2).
考点二 幂函数
例1:在函数①,②,③,④,⑤,⑥中,是幂函数的是( )
A.①②④⑤ B.③④⑥ C.①②⑥ D.①②④⑤⑥
变式:下列函数:①;②;③;④;⑤,其中幂函数的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例2:已知为幂函数, 且, 则( )
A. B. C. D.
变式:已知幂函数的图象经过点(8,4),则( )
A.3 B. C.9 D.
例3:已知幂函数在上单调递减,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
变式:下列幂函数中,既是奇函数又在区间单调递增的是( )
A. B. C. D.
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