内容正文:
3.3幂函数
情境导入
前面学习了函数的概念,利用函数概念和对图象的观察,研究了函数的一些性质.本节我们利用这些知识研究一类新的函数.先看几个实例.
(1)如果张红以1元/kg的价格购买了某种蔬菜wkg,那么她需要付p=w元,这里p是w的函数;
(2)如果正方形的边长为a,那么正方形的面积是S =a²,这里S是a的函数;
(3)如果正方体的边长为b,那么正方体的体积是V =b³,这里V是b的函数;
(4)如果正方形场地的面积为S,那么正方形的边长c= ,这里c是S的函数;
(5)如果某人t s内骑车行进了1km,那么他骑车的平均速度v = t -1 km/s,这里v是t的函数.
观察(1)~(5)中的函数解析式,它们有什么共同特征?
实际上,这些函数的解析式都具有幂的形式,而且都是以幂的底数为自变量;幂的指数都是常数,分别是 1,2,3,,1;它们都是形如 的函数.
一般地,函数 叫做幂函数,其中是自变量,是常数.
(1) 为常量, 且
(2) 中前面的系数为1.
(3)定义域没有固定,与 的值有关.
(4)只有一项
幂的指数除了可以取整数之外,
还可以取其他实数,当它们取
其他实数时幂也具有各自的含
义,这些会在后面学习.
幂函数的概念
对于幂函数,我们只研究a=1,2,3,1 时的图象与性质.
幂函数的图象与性质
思考:结合以往学习函数的经验,你认为应该如何研究这些函数?
通常可以先根据函数解析式求出函数的定义域,画出函数的图象;
再利用图象和解析式,讨论函数的值域、单调性、奇偶性等问题.
在同一坐标系中画出
的图象.
观察函数图象并结合解析式,将你发现的结论写在下表
项目
定义域
值域
单调性
奇偶性
通过图与表,我们得到:
(1)函数 的图象都通过点 (1,1);
(2)函数 是奇函数,函数 是偶函数;
(3)在区间(0,+∞)上,函数 单调递增, 单调递减;
(4)在第一象限内,函数 的图象向上与 y 轴无限接近,向右与 x 轴无限接近。
B
例4.证明幂函数
是增函数
证明:函数的定义域是
1.函数f(x)=(m2-m-5)xm-1是幂函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)是增函数,
求f(x)的解析式.
解:根据幂函数的定义,得m2-m-5=1,解得m=3或m= -2.
当m=3时, f(x)=x2在(0,+∞)上是增函数;
当m=-2时, f(x)=x-3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求,
所以m=3, f(x)的解析式是 f(x)=x2.
练习
2.试用描点法画出函数f(x)=x-2的图象,且求函数的定义域、值域;
讨论函数的单调性、奇偶性,并证明.
1.了解幂函数的概念,会求幂函数的解析式.
2.结合五个幂函数的图象,掌握它们的性质.
3.能利用幂函数的单调性比较指数幂的大小.
课堂小结
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