第4章 4 幂函数-【优学精讲】2026-2027学年高中数学必修第二册教用Word(人教B版)
4.4 幂函数
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大约到15世纪,人们才意识到要用一个缩写的方式来表示若干个相同数的乘积.直至17世纪才开始出现在幂的符号中将指数与底数分开来表示的趋势. 1636年苏格兰人休姆(Hume)引进了一种较好的记法,他用罗马数字表示指数,写在底数的右上角,如“A4”写作“AⅣ”,这种记法与现在相比较,除了数字采用罗马数字外,其余完全一样.一年以后,法国数学家笛卡儿将其进行了改进,把罗马数字改用阿拉伯数字,成了今天的样子,此后由英国数学家渥里斯(Wallis 1616~1703)、牛顿等人分别引入负指数幂和分数指数幂的概念及符号,从而使幂的概念及符号发展得更完备了. | 1.了解幂函数的概念. 2.掌握y=xα(α=-1, 3.理解和掌握幂函数在第一象限的分类特征,能运用数形结合的方法处理幂函数的有关问题. |
思考1 符合怎样特征的函数是幂函数?
提示:幂函数的特征:①xα的系数为1;②xα的底数x是自变量,指数α为常数;③只有一项.
思考2 幂函数与指数函数有什么区别?
提示:幂函数的底数是自变量x,指数是常数;而指数函数的底数是常数,而指数是自变量x.
[知识梳理]
一般地,函数y=xα称为幂函数,其中α为常数.
[例1] (1)(多选)下列函数为幂函数的是( )
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A.y=x3 B.y=
C.y=4x2 D.y=x
(2)已知y=(m2+2m-2)xm2-2+2n-3是幂函数,则m=________,n=________.
【解析】 (1)B项为指数函数;C中的函数的系数不为1;A,D为幂函数.
(2)由题意得
解得或
所以m=-3或1,n=
.
【答案】 (1)AD (2)-3或1
判断一个函数是否为幂函数的方法
判断一个函数是否为幂函数的依据是该函数是否为y=xα(α为常数)的形式,即函数的解析式为一个幂的形式,且需满足:(1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.
[跟踪训练1] (1)已知f(x)=ax2a+1-b+1是幂函数,则a+b=( )
A.2 B.1
C. D.0
解析:选A.因为f(x)=ax2a+1-b+1是幂函数,所以a=1,-b+1=0,即a=1,b=1,则a+b=2.
(2)若函数f(x)是幂函数,且满足=3,则f
的值为( )
A.-3 B.-
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C.3 D.
解析:选D.设f(x)=xα(α为常数),
因为=3,所以
=2α=3,即α=log23,
所以f(x)=xlog23,则f=2-log23=
.
[知识梳理]
1.五个幂函数的性质
幂函数 | y=x | y=x2 | y=x3 | y=x | y=x-1 |
定义域 | R | R | R | [0,+∞) | (-∞,0)∪(0,+∞) |
值域 | R | [0,+∞) | R | [0,+∞) | {y|y∈R且y≠0} |
奇偶性 | 奇函数 | 偶函数 | 奇函数 | 非奇非偶函数 | 奇函数 |
单调性 | 增函数 | 当x∈[0,+∞)时,单调递增; 当x∈(-∞,0]时,单调递减 | 增 函数 | 增 函数 | 当x∈(0,+∞)时,单调递减; 当x∈(-∞,0)时,单调递减 |
公共点 | 经过点(1,1) | ||||
2.五个常见幂函数的图象
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