2013年高考数学总复习 2-6 幂函数与函数的图象变换课件 新人教B版
高考数学 2.6 一次函数 二次函数与幂函数复习课件
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
y=ax2+bx+c 的图象 (a>0)
方程 ax2+bx+c=0 的解
x1,x2
x0
(x1<x2)
无解
ax2+bx+c>0 的解集
{x|x>x2 {x|x∈R
R
或 x<x1} 且 x≠x0}
ax2+bx+c<0 的解集 {x|x1<x<x2}
∅
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∅
6
2.二次函数对应的一元二次方程的区间根的分布 讨论二次函数相应的二次方程的区间根的分布情况 一般需从三方面考虑:①判别式;②区间端点的函数 值的符号;③对称轴与区间的相对位置. 在讨论过程中,注意应用数形结合的思想.
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16
变式训练 1 已知二次函数的对称轴为 x=- 2,截 x 轴上的弦长为 4,且过点(0,-1),求函数的解析式.
又 f(x)的图象过点12, 22, ∴12α= 22,∴α=12.∴k+α=1+12=32.
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10
4.设 α∈-1,1,12,3,则使函数 y=xα 的定义域为 R 且为奇函数的所有 α 值 1,3 .
解析 当 α=1,3 时,y=xα 的定义域为 R 且为奇函数,
符合要求;当 α=-1 时,y=1x的定义域为{x|x≠0,
解析式.
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2
(3)二次函数图象和性质 ①二次函数 y=ax2+bx+c (a≠0)的顶点坐标为 -2ba,4ac4-a b2 ;对称轴方程为 x=-2ba .熟练通过配 方法求顶点坐标及对称轴,并会画示意图. ②在对称轴的两侧单调性相反. ③当 b=0 时为偶函数,当 b≠0 时为非奇非偶函数.
【全程复习方略】2013版高中数学 (主干知识+典例精析)2.8幂函数课件 理 新人教B版
试求函数h(x)的最大值以及单调区间. 【解题指南】本题是求函数h(x)的最大值以及单调区间,只需 作出其图象,数形结合求解即可,但由于在条件中已知函数h(x) 在相应段上的解析式,所以,在求解方法上,应在每一段上求 最大值及函数的单调区间,同时要注意函数端点值.
【规范解答】设幂函数为f(x)=xα,因为点( 2 ,2)在f(x)的图 象上,所以 ( 2) 2, 所以α=2,即f(x)=x2;又设g(x)=xβ,点
第八节 幂函数
三年1考
高考指数:★
1.了解幂函数的概念;
2.结合幂函数y=x,y=x2,y=x3,
y x ,y
1 2
1 的图象,了解它们的 x
变化情况.
1.高考主要考查幂函数的概念、图象与性质,单独考查的概率
较低.
2.常与函数的性质及二次函数、指数函数、对数函数等知识交
汇命题.
3.题型多以选择题、填空题的形式出现,属低中档题.
∴a>b>c,故选A.
1 2
1 2
(2)∵函数在(0,+∞)上递减,∴3m-9<0,∴m<3,∵m∈N+, ∴m=1,2.又∵函数的图象关于y轴对称,∴3m-9为偶数, 当m=1时,3m-9=-6为偶数,当m=2时,3m-9=-3为奇数,
∴m=1, m 1 .
而 y x 在(-∞,0),(0,+∞)上均为减函数,
2.判定及应用幂函数的方法 要判断一个函数是否为幂函数,只需判断该函数的解析式是否 满足1中的三个特征. 【提醒】区分幂函数与指数函数的关键是自变量的位置在底数 上还是在指数上.
【例1】已知函数f(x)=(m2-m-1)x-5m-3,m为何值时,f(x):
(1)是幂函数;
2013年高考数学总复习 2-6 幂函数与函数的图象变换课件 新人教B版2
3.用图 函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关 系提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问 题结果的重要工具.要重视数形结合解题的思想方法. 4.有关结论 若 f(a+ x)= f(a- x), x∈R 恒成立, 则 y=f(x)的图象 关于直线 x= a 成轴对称图形.
误区警示 1.对于函数 y= |f(x)|与 y=f(|x|)一定要区分开来,前 者将 y= f(x)位于 x 轴下方的图象翻折到 x 轴上方,后者 将 y=f(x)图象在 y 轴左侧图象去掉作右侧关于 y 轴的对 称图,后者是偶函数而前者 y≥ 0.比如 y= |sinx |与 y= sin|x |.
幂函数的定义
1 [例 1] (2011· 福州模拟 )幂函数的图象过点 (2, ),则 4 它的单调增区间是 ( A. (0,+∞ ) C. (-∞,+∞)
α
) B. [0,+∞ ) D. (-∞, 0)
1 分析:由幂函数 y= x 的图象过点(2, ),求出 α,按 4 α 的正负及函数的奇偶性得出单调区间.
1 解析:设幂函数为 y= x ,由条件知, 2 = ,∴α= 4
α α
- 2,∴ y= x-2,此函数为偶函数,且在 (0,+∞)上单调 递减,∴在(-∞, 0)上单调递增.
2.图象:(只作出第一象限图象 )
幂函数在其它象限的图象,可由幂函数的奇偶性根 据对称性作出. 幂函数 y= xα(α∈ R)的图象如下表:
q α= p
α<0
0<α<1
α>1
p、 q 都 是奇数
p 为奇 数, q 为偶数
q α= p p 为偶 数,q 为奇数
α<0
0<α<1
高考数学一轮复习 第4讲 二次函数与幂函数课件 文 新人教B版
考点突破 考点一 二次函数的图象及应用
【例 1】 (2)已知函数 f(x)=x2-2(a+2)x+a2,g(x)=-x2+2(a- 2)x-a2+8.设 H1(x)=max{f(x),g(x)},H2(x)=min{f(x), g(x)}(max{p,q}表示 p,q 中的较大值,min{p,q}表示 p,q 中的 较小值). 记 H1(x)的最小值为 A, H2(x)的最大值为 B, 则 A-B=( ) A.a2-2a-16 B.a2+2a-16 C.-16 D.16
考点突破 考点二 二次函数在给定区间上的最值问题
【例2】已知f(x)=ax2-2x(0≤x≤1),求f(x)的最小值. 讨论二次函数 的开口方向及 解 ①当a=0时,f(x)=-2x在[0,1]上递减, ∴f(x)min=f(1)=-2. ②当a>0时,f(x)=ax2-2x的图象的开口方向向上,
1
讨论二次 函数的开 口方向及 对称轴位 置
∴f(x)min=f(1)=a-2.
a-2,a<1, 综上所述,f(x)min= 1 -a,a≥1.
–2
–1
O –1
1
2
x
1 –2 x= a
深度思考 1 本题是对称轴动而区间不动, 你应该考虑对称轴 x= 与区间 a
[0,1]的位置关系,结合图形分析确定分类讨论的标准.
(2)令f(x)=g(x),即x2-2(a+2)x+a2=-x2+2(a-2)x-a2+8, 即x2-2ax+a2-4=0,
解得x=a+2或x=a-2.
f(x)与g(x)的图象如图. 由图象及H1(x)的定义知 H1(x)的最小值是f(a+2), H2(x)的最大值为g(a-2),
考点突破 考点一 二次函数的图象及应用
幂函数教学讲解ppt课件
03
幂函数的运算性质及应用
幂函数的加法、减法、乘法运算性质
总结词:掌握幂函数的基本运算性质是 理解幂函数应用的基础。
3. 幂函数的乘法运算性质: $(a^m)(a^n)=a^{m+n}$
2. 幂函数的减法运算性质:$(a^m)(a^n)=a^m-a^n$
详细描述
1. 幂函数的加法运算性质: $(a^m)+(a^n)=a^m+a^n$
课堂练习题
练习1:求解下列函数的奇 偶性
$y=x^2,x \in (-1,1)$;
$y=x^3,x \in (-1,1)$。
解析:对于$y=x^2,x \in (1,1)$,因为$-1<x<1$,所 以$-x<-1<1$,因此有$f(x)=(-x)^2=x^2=f(x)$,即 该函数为偶函数;对于 $y=x^3,x \in (-1,1)$,因为 $-1<x<1$,所以$-x<1<1$,因此有$f(-x)=(x)^3=-x^3=-f(x)$,即该函 数为奇函数。
02
在日常生活中,我们经常遇到幂 函数的实例,例如人口增长、金 融投资、计算机科技等。
幂函数的概念及重要性
定义
形如y=x^n的函数称为幂函数, 其中x是自变量,n是实常数。
幂函数的重要性
掌握幂函数的性质和变化规律, 有助于解决各种实际问题,培养 数学思维和解决问题的能力。
学习目标与学习方法
学习目标
详细描述
介绍幂函数的阶乘定义,通过实例阐述排列组合的基本概念,例如,组合公式、 排列公式等。
幂函数的对数运算
总结词
掌握幂函数的对数运算性质
详细描述
说明幂函数与对数函数之间的关系,推导基于幂函数的对数运算法则,例如,log(a^b)=b*log(a)。
高三数学一轮复习 函数与方程、函数模型及应用课件 新人教B版
• 四、实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的实根的 符号与系数之间的关系 • 1.方程有两个不相等的正实数根⇔
• 2.方程有两个不相等的负实根⇔
• 五、一元二次方程f(x)=ax2+bx+c=0(a≠0)的区间根问 题 • 研究一元二次方程的区间根,一般情况下需要从以下三 个方面考虑: • 1.一元二次方程根的判别式; • 2.对应二次函数区间端点函数值的正负;
(3)若f(x0)· f(b0)<0,则方程f(x)=0的一个根位于区间 (x0,b0)中,令a1=x0,b1=b0. 1 第四步:取区间(a1,b1)的中点x1= 2 (a1+b1),重复第 二、第三步,……直到第n次,方程f(x)=0的一个根总在 区间(an,bn)中. 第五步:当|an-bn|<ε,(ε是规定的精确度)时,区间 (an,bn)内的任何一个值就是方程f(x)=0的一个近似根. 注意:二分法只适用于求函数f(x)的变号零点.
解析:(1)设投资x万元时,A产品的利润为f(x)万 元,B产品的利润为g(x)万元. 由题设f(x)=k1x,g(x)=k2 x, 1 1 由图知f(1)=4,∴k1=4. 5 5 又g(4)=2,∴k2=4. 1 5 从而f(x)= x(x≥0),g(x)= x(x≥0). 4 4
• 解析:(1)当0<x≤100时,f(x)=60; • 当100<x≤600时,f(x)=60-(x-100)×0.01=61- 0.01x.
60 ∴f(x)= 61-0.01x
0<x≤100 . 100<x≤600
• • • • •
(2)设利润为y元,则0<x≤100时, y=60x-50x=10x, ∴x=100时,ymax=1000元. 当100<x≤600时, y=(61-0.01x)·x-50x=11x-0.01x2
【走向高考】高考数学一轮总复习(基础梳理导学+高频考点通关)2-6幂函数与函数的图象变换课件 新人教B版
4.有关结论 若 f(a+x)=f(a-x),x∈R 恒成立,则 y=f(x)的图象关于 直线 x=a 成轴对称图形.
[答案]
3.(1)(0,0) (1,1) 增 直线 (2)(1,1)
减
考点自测 把脉弱点 1. (2013· 山东实验中学模拟)下面给出 4 个幂函数的图象, 则图象与函数的大致对应是( )
A.①y=x ,②y=x ,③y=x ,④y=x-1 B.①y=x3,②y=x2,③y=x ,④y=x-1 C.①y=x ,②y=x ,③y=x ,④y=x
1 3 1 2
1 3
2
1 2
2
3
1 2
-1
D.①y=x ,②y=x ,③y=x ,④y=x
2
-1
1 2
[答案] B
[解析]
y=x 为偶函数,对应②;y=x 定义域 x≥0,对
2
1 2
应③;y=x-1 为奇函数,且图象与坐标轴不相交,对应④;y =x 与 y=x 均为奇函数,但 y=x 比 y=x 增长率大,故①对 应 y=x3.
3
1 3
3
1 3
1 2.(2013· 大连模拟)函数 y=5 与函数 y=- x的图象关于 5
x
(
) A.x 轴对称 C.原点对称 B.y 轴对称 D.直线 y=x 对称
1 1 1.重点掌握 α=-1,2, ,3, 时幂函数 2 3
2.由幂函数的单调性求解有关幂函数的不等式问题时, 要注意分类讨论.
4.(文)(2013· 郑州模拟)已知函数 f(x)=2x-2,则函数 y= |f(x)|的图象可能是( )
[答案]
B
[解析] 将 y=2x 的图象向下平移 2 个单位得到 y=f(x)的 图象,再将 f(x)的图象位于 x 轴下方部分翻折到 x 轴的上方即 得 y=|f(x)|的图象,故选 B.
人教高中数学B版必修二 《幂函数》指数函数、对数函数与幂函数PPT课件
科 目:数学
适用版本:人教高中数学B版
适用范围:【教师教学】
4.4 幂函数
第一页,共三十一页。
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
考点
学习目标
核心素养
了解幂函数的概念,会求幂函数 幂函数的概念
的解析式
数学抽象
结合幂函数 y=x,y=x2,y=x3,
(-∞,0)
R 上__增___
[0,+∞) 上__增__
上__减__ [0,+∞)
上_增__
__(1_,__1_)__
R上 _增___
(-∞,0) 上__减___
(0,+∞) 上__减___第七页,共三十一页。判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数 y=x-45是幂函数.( √ ) (2)函数 y=2-x 是幂函数.( × ) (3)幂函数的图像都不过第二、四象限.( × )
值域
R [0,+∞)
y=x2 R
_(0_,__+__∞__)
y=x3 R R
y=x-1
(_-__∞__,__0_)_∪_ (_0_,__+__∞__) (-∞,0) ∪(0,+∞)
第六页,共三十一页。
函数 性质
y=x
1
y=x2
y=x2
y=x3 y=x-1
奇偶性
奇
非奇非偶 _偶___
__奇__
奇
单调性 公共点
第十二页,共三十一页。
(1)本题在求解中常因不理解幂函数的概念而找不出“m2-m-1= 1”这一等量关系,导致解题受阻. (2)幂函数 y=xα(α∈R)中,α 为常数,系数为 1,底数为单一的 x. 这是判断一个函数是否为幂函数的重要依据和唯一标准.幂函数与 指数函数的解析式形同而实异,解题时一定要分清,以防出错.
2013年高考数学总复习 2-6 幂函数与函数的图象变换 新人教B版
2-6 幂函数与函数的图象变换基础巩固强化1.已知点(33,3)在幂函数f (x )的图象上,则f (x )( ) A .是奇函数 B .是偶函数 C .是非奇非偶函数 D .既是奇函数又是偶函数 [答案] A[解析] 设f (x )=x α,则(33)α=3,即3-12 α=312 ,故α=-1,因此f (x )=x-1,所以f (x )是奇函数.故选A.2.(文)函数y =x 35在[-1,1]上是( ) A .增函数且是奇函数 B .增函数且是偶函数 C .减函数且是奇函数 D .减函数且是偶函数[答案] A[解析] ∵35的分子分母都是奇数,∴f (-x )=(-x ) 35 =-x 35 =-f (x ),∴f (x )为奇函数,又35>0,∴f (x )在第一象限内是增函数, 又f (x )为奇函数,∴f (x )在[-1,1]上是增函数.(理)设a ∈{-1,1,12,3},则使函数y =x α的定义域为R 且该函数为奇函数的所有α值为( )A .1,3B .-1,1C .-1,3D .-1,1,3[答案] A[解析] 在函数y =x -1,y =x ,y =x 12,y =x 3中,只有函数y =x 和y =x 3的定义域是R ,且是奇函数,故α=1或3.3.设a =0.50.5,b =0.30.5,c =log 0.30.2,则a 、b 、c 的大小关系是( )A .a >b >cB .a <b <cC .b <a <cD .a <c <b[答案] C[分析] a 、b 的指数相同,可以构建幂函数,使用幂函数的单调性比较大小,再构造对数函数以确定c 与1的大小关系,然后综合作出判断.[解析] 根据幂函数y =x0.5在(0,+∞)上单调递增,可得0.30.5<0.50.5<10.5=1,即b <a <1;根据对数函数y =log 0.3x 在(0,+∞)上单调递减,可得log 0.30.2>log 0.30.3=1,即c >1.所以b <a <c .故选C.4.幂函数y =x -1及直线y =x 、y =1、x =1将平面直角坐标系的第一象限分成八个“区域”:①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧(如图所示),那么幂函数y =x 32的图象经过的“区域”是( )A .⑧,③B .⑦,③C .⑥,②D .⑤,①[答案] C[解析] y =x 32是增函数,∵32>1,∴其图象向下凸,过点(0,0),(1,1),故经过区域②,⑥.5.给出以下几个幂函数f i (x )(i =1,2,3,4),其中f 1(x )=x ,f 2(x )=x 2,f 3(x )=x 12,f 4(x )=1x.若g i (x )=f i (x )+3x (i =1,2,3,4).则能使函数g i (x )有两个零点的幂函数有( )A .0个B .1个C .2个D .3个[答案] B[解析] 函数g i (x )的零点就是方程g i (x )=0的根,亦即方程f i (x )+3x =0的根,也就是函数f i (x )与y =-3x 的图象的交点,作出函数f i (x )(i =1,2,3,4)的图象,可知只有f 2(x )的图象与y =-3x 的图象有两个不同的交点,故能使g i (x )有两个零点的幂函数只有f 2(x ),选B.6.(2011·青岛一中模拟)函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2-2m -3是幂函数,且在(0,+∞)上是减函数,则实数m 的值为( )A .2B .3C .4D .5[答案] A[解析] 由题意知m 2-m -1=1,得m =-1或m =2,又由题意知m 2-2m -3<0,得m =2.故选A.7.(文)幂函数y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫4,12,那么f ′(8)的值为________.[答案] -264[解析] 设f (x )=x α,由条件知12=4α,∴α=-12,∴f (x )=x -12 ,∴f ′(x )=-12x -32,∴f ′(8)=-264.(理)若幂函数f (x )的图象经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12,设它在A 点处的切线为l ,则过点A 与l 垂直的直线方程为________.[答案] 4x +4y -3=0[解析] 设f (x )=x α,∵f (x )图象过点A , ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫14α=12,∴α=12.∴f (x )=x 12 ,∴f ′(x )=12x,∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫14=1,故切线的斜率为1,从而与l 垂直的直线斜率为-1, 故过A 与l 垂直的直线方程为y -12=-1×⎝ ⎛⎭⎪⎫x -14,即4x +4y -3=0.8.已知函数f (x )=x 1-a3的定义域是非零实数,且在(-∞,0)上是增函数,在(0,+∞)上是减函数,则最小的自然数a =________.[答案] 3[解析] ∵f (x )的定义域是{x |x ∈R 且x ≠0}, ∴1-a3<0,∴a >1. 又∵f (x )在(-∞,0)上是增函数,在(0,+∞)上是减函数,∴f (x )为偶函数,∵a ∈N ,∴a 的最小值为3.9.(文)(2011·淮北模拟)已知函数f (x )=x -1,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围是________.[答案] (-∞,-1)∪(3,5)[解析] 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a +1<0,10-2a >0,或⎩⎪⎨⎪⎧a +1>0,10-2a >0,a +1>10-2a ,或⎩⎪⎨⎪⎧a +1<0,10-2a <0,a +1>10-2a ,∴a <-1或3<a <5. (理)若函数f (x )=dax 2+bx +c(a 、b 、c ,d ∈R ),其图象如图所示,则a :b :c :d =________.[答案] 1:(-6):5:(-8) [解析] 由图象知,x ≠1且x ≠5, 故ax 2+bx +c =0的两根为1,5.∴⎩⎪⎨⎪⎧-ba =6,c a =5,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =-6a ,c =5a ,又f (3)=2,∴d =18a +6b +2c =-8a . 故a :b :c :d =1:(-6):5:(-8).10.函数f (x )=2x和g (x )=x 3的图象的示意图如图所示.设两函数的图象交于点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),且x 1<x 2.(1)请指出示意图中曲线C 1、C 2分别对应哪一个函数?(2)若x 1∈[a ,a +1],x 2∈[b ,b +1],且a 、b ∈{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12},指出a 、b 的值,并说明理由;(3)结合函数图象示意图,请把f (8)、g (8)、f (2012)、g (2012)四个数按从小到大的顺序排列.[解析] (1)C 1对应函数g (x )=x 3,C 2对应函数f (x )=2x.(2)由于交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),令h (x )=f (x )-g (x ),显然有h (1)=f (1)-g (1)=1>0,h (2)=f (2)-g (2)=-4<0,h (9)=29-93=-217<0,h (10)=24>0,∴x 1∈[1,2],x 2∈[9,10],∴a =1,b =9.(3)由幂函数及指数函数增长率可知,f (8)<g (8)<g (2012)<f (2012).能力拓展提升11.(文)y =|x -13|的图象为( )[答案] A[解析] y =|x -13|为偶函数,故选A.(理)(2012·潍坊市高三模拟)定义一种运算:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧aa ≥b ,b a <b ,已知函数f (x )=2x⊗(3-x ),那么函数y =f (x +1)的大致图象是( )[答案] B[解析] 如图.在同一坐标系内分别作出y =2x与y =3-x 的图象,据已知函数f (x )的定义知,相同x 对应的上方图象即为函数f (x )的图象(如实线部分所示),然后将其图象左平移1个单位即得函数y =f (x +1)的图象,故选B.12.(文)幂函数y =x α(α≠0),当α取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一族美丽的曲线(如图).设点A (1,0),B (0,1),连接AB ,线段AB 恰好被其中的两个幂函数y =x α,y =x β的图象三等分,即有BM =MN =NA .那么,αβ=( )A .1B .2C .3D .无法确定 [答案] A[解析] 由条件知,M ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23、N ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,13, ∴13=⎝ ⎛⎭⎪⎫23α,23=⎝ ⎛⎭⎪⎫13β,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫13αβ=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫13βα=⎝ ⎛⎭⎪⎫23α=13,∴αβ=1.故选A. (理)函数y =a x+b 的图象如图所示,则函数y =b +1x +a的大致图象为( )[答案] C[解析] 由函数y =a x+b 的图象知0<a <1,b <-1, ∵函数y =b +1x +a 的图象可视作函数y =1x的图象,向左平移a 个单位,向下平移-b 个单位得到的图象,即其中心(-a ,b )应位于第三象限,故选C.13.(2012·湖北重点中学联考)已知a =ln 12010-12010,b =ln 12011-12011,c =ln 12012-12012,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .c >a >b D .c >b >a[答案] A[解析] 记f (x )=ln x -x ,则 f ′(x )=1x -1=1-xx ,当0<x <1时,f ′(x )>0,所以函数f (x )在(0,1)上是增函数. ∵1>12010>12011>12012>0,∴a >b >c ,选A.14.(文)函数f (x )=⎩⎨⎧2-x-1x ≤0,x 12x >0.若f (x 0)>1,则x 0的取值范围是________.[答案] x 0<-1或x 0>1[解析] 当x 0≤0时,不等式可化为2-x 0-1>1,即2-x 0>2,解得x 0<-1;当x 0>0时,不等式可化为x 120>1,解得x 0>1,故x 0的取值范围是x 0<-1或x 0>1.(理)在y =(12)x ,y =log 2x ,y =x 2,y =x 23四个函数中,当0<x 1<x 2<1时,使f (x 1+x 22)>f x 1+f x 22恒成立的函数个数是________.[答案] 2个[解析] 当0<x 1<x 2<1时,使f (x 1+x 22)>f x 1+f x 22恒成立,说明函数图形是向上凸的,而所考查函数图象只有y =log 2x ,y =x 23两个符合要求.15.已知f (x )=x α(其中α=1-n 2+2n +3,n 是偶数)的图象在[0,+∞)上单调递增,解不等式f (x 2-x )>f (x +3).[解析] 由条件知1-n 2+2n +3>0,即-n 2+2n +3>0,解得-1<n <3.又n 是偶数,∴n =0,2.当n =0,2时,f (x )=x 13.∴f (x )在R 上单调递增. ∴f (x 2-x )>f (x +3)转化为x 2-x >x +3, 解得x <-1或x >3,∴原不等式的解集为(-∞,-1)∪(3,+∞). 16.(文)已知函数f (x )=x 13 -x -13 5,g (x )=x 13 +x -135.(1)证明f (x )是奇函数,并求其单调区间;(2)分别计算f (4)-5f (2)g (2)和f (9)-5f (3)g (3)的值,并由此概括一个涉及函数f (x )、g (x )的对所有非零实数x 都成立的等式,并证明.[解析] (1)证明:因为f (x )的定义域(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称,又f (-x )==-x 13 -x -13 5=-f (x ),所以f (x )是奇函数. 设x 1<x 2,x 1,x 2∈(0,+∞),则f (x 1)-f (x 2)=,∵,∴f (x 1)-f (x 2)<0.故f (x )在(0,+∞)上是单调递增函数.又因为f (x )是奇函数,所以f (x )在(-∞,0)上也是单调递增函数,即f (x )的单调递增区间是(-∞,0)和(0,+∞).(2)经过计算可得f (4)-5f (2)g (2)=0,f (9)-5f (3)g (3)=0,由此可得对所有非零实数x 都成立的一个等式是f (x 2)-5f (x )g (x )=0.证明如下:(理)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)且满足f (-1)=0,对任意实数x ,恒有f (x )-x ≥0,并且当x ∈(0,2)时,有f (x )≤⎝⎛⎭⎪⎫x +122.(1)求f (1)的值; (2)证明a >0,c >0;(3)当x ∈[-1,1]时,函数g (x )=f (x )-mx (x ∈R )是单调函数,求证:m ≤0或m ≥1. [解析] (1)对x ∈R ,f (x )-x ≥0恒成立, 当x =1时,f (1)≥1,又∵1∈(0,2),由已知得f (1)≤⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122=1,∴1≤f (1)≤1,∴f (1)=1.(2)证明:∵f (1)=1,f (-1)=0,∴a +b +c =1,a -b +c =0,∴b =12.∴a +c =12.∵f (x )-x ≥0对x ∈R 恒成立, ∴ax 2-12x +c ≥0对x ∈R 恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ≤0.∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,ac ≥116.∴c >0,故a >0,c >0.(3)证明:∵a +c =12,ac ≥116,由a >0,c >0及a +c ≥2ac ,得ac ≤116,∴ac =116,当且仅当a =c =14时,取“=”.∴f (x )=14x 2+12x +14.∴g (x )=f (x )-mx =14x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-m x +14=14[x 2+(2-4m )x +1].∵g (x )在[-1,1]上是单调函数,∴2m -1≤-1或2m -1≥1,∴m ≤0或m ≥1.1.(2011·山东济南调研)下面给出4个幂函数的图象,则图象与函数的大致对应是( )A .①y =x 13,②y =x 2,③y =x 12,④y =x -1B .①y =x 3,②y =x 2,③y =x 12,④y =x -1C .①y =x 2,②y =x 3,③y =x 12,④y =x -1D .①y =x 13,②y =x 12 ,③y =x 2,④y =x -1[答案] B[解析] y =x 2为偶函数,对应②;y =x 12 定义域x ≥0,对应③;y =x -1为奇函数,且图象与坐标轴不相交,对应④;y =x 3与y =x 13均为奇函数,但y =x 3比y =x 13增长率大,故①对应y =x 3.2.有min{a ,b }表示a 、b 两数中的最小值,若函数f (x )=min{|x |,|x +t |}的图象关于直线x =-12对称,则t 的值为( )A .-2B .2C .-1D .1[答案] D[解析] 如图,要使f (x )=min{|x |,|x +t |}的图象关于直线x =-12对称,则t =1.3.(2011·新课标全国文,12)已知函数y =f (x )的周期为2,当x ∈[-1,1]时f (x )=x 2,那么函数y =f (x )的图象与函数y =|lg x |的图象的交点共有( )A .10个B .9个C .8个D .1个[答案] A[解析] 由y =f (x )与y =|lg x |图象(如图)可知,选A.4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-1x ≤0,f x -1x >0.若方程f (x )=x +a 有且只有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是________.[答案] (-∞,1)[解析] 在同一直角坐标系内画出函数y =f (x )和y =x +a 的图象如图可知a <1.5.(2012·浙江余姚中学模拟)已知实数a 、b 满足等式log 2a =log 3b ,给出下列五个关系式:①a >b >1;②b >a >1;③a <b <1;④b <a <1;⑤a =b .其中可能的关系式是________.[答案] ②④⑤[解析] 由已知log 2a =log 3b ,在同一坐标系中作出函数y =log 2x ,y =log 3x 的图象,当纵坐标相等时,可以得到相应横坐标的大小关系,从而得出②④⑤可能成立.6.已知幂函数f(x)的图象过点(2,2)且幂函数g(x)=xm2-m-2(m∈Z)的图象与x 轴、y轴都无公共点,且关于y轴对称.(1)求f(x)、g(x)的解析式;(2)当x为何值时①f(x)>g(x);②f(x)=g(x);③f(x)<g(x).[解析](1)设f(x)=xα,∵f(x)的图象过点(2,2),∴2=(2)α,∴α=2,∴f(x)=x2;又g(x)=xm2-m-2的图象与x轴、y轴都无公共点,∴m2-m-2≤0,∴-1≤m≤2.∵m∈Z,∴m=0或±1或2,当m=0或1时,g(x)=x-2是偶函数,图象关于y轴对称,当m=-1或2时,y=x0也满足,故g(x)=x-2或g(x)=x0.(2)若g(x)=x0=1,则由f(x)>g(x)得,x2>1,∴x>1或x<-1.故x>1或x<-1时,f(x)>g(x),x=±1时,f(x)=g(x),-1<x<0或0<x<1时,f(x)<g(x).若g(x)=x-2,则由f(x)>g(x)得,x2>1x2,∴x4>1,∴x>1或x<-1,故当x>1或x<-1时,有f(x)>g(x);当x=±1时,f(x)=g(x);当-1<x<0或0<x<1时,f(x)<g(x).综上知,x>1或x<-1时,f(x)>g(x);x=±1时,f(x)=g(x);-1<x<0或0<x<1时,f(x)<g(x).。
幂函数教学(共43张PPT)高一数学人教B版必修第二册
R
奇函数
增函数
(5)如图所示中已经作出了函数 y=x-1,y=x,y=x2 的图象,在其中作出函数 y=x3 图象.
一般地,幂函数 y=xα,随着 α 的取值不同,函数的定义域、值域、奇偶性、单调性也不尽相同,但也有一些共同的特征:(1)所有的幂函数在区间(0 , +∞)上都有定义,因此在第一象限内都有图象,并且图象都通过点(1 , 1).
[0,+∞)
非奇非偶函数
增函数
[0,+∞)
根据以上信息可知,函数 的图象上的点,除了原点,其余点都在第一象限,通过描点(如左图所示),可作出其图象,如右图所示
给出研究函数 y=x3 的性质与图象的方法,并用你的方法得出这个函数的性质:(1)定义域是___________;(2)值域是___________;(3)奇偶性是___________;(4)单调性是___________;
在关系式 N=ab 中,以 a 为自变量、N 为因变量构造出来的函数 y=xb 就是本节要讨论的幂函数.
我们以前学过函数 y=x,y=x2,y=,这三个函数的解析式有什么共同的特点吗?你能根据指数运算的定义,把这三个函数的解析式改写成统一的形式吗?
幂函数
上面提到的函数 y=x,y=x2,y=都是幂函数.
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
4.4 幂函数
人教B版(2019)
课标要点
核心素养
1.了解幂函数的概念
数学抽象
2.了解五个常见幂函数的图象
直观想象
3.了解幂函数的图象与性质
逻辑推理
我们已经知道,在关系式 N=ab 中,当底数 a 为大于 0 且不等于 1 的常数时;如果把 b 作为自变量、N 作为因变量,则 N 就是 b 的指数函数;如果把 N 作为自变量、b 作为因变量,则 b 就是 N 的对数函数(即 b=logaN ).那么,当 b 为常数时,是否可以将底数 a 作为自变量,N 作为因变量来构造函数关系呢?
2013高考数学人教B版课后作业2-6幂函数与函数的图象变换
2-6 幂函数与函数的图象变换1.(2011·烟台拟)幂函数y =f (x )的图象经过点(27,13),则f (18)的值为( )A .1B .2C .3D .4 [答案] B[解析] 设f (x )=x α,由条件知f (27)=13,∴27α=13,∴α=-13,∴f (x )=x -13 ,∴f (18)=(18)-13 =2.2.(文)(2011·聊城模拟)若方程f (x )-2=0在(-∞,0)内有解,则函数y =f (x )的图象可以是( )[答案] D[解析] 由题意知函数y =f (x )的图象与直线y =2在(-∞,0)内有交点,观察所给图象可知,只有D 图存在交点.(理)(2011·陕西文,6)方程|x |=cos x 在(-∞,+∞)内( ) A .没有根 B .有且仅有一个根 C .有且仅有两个根 D .有无穷多个根 [答案] C[解析] 在同一坐标系中,画出函数y =|x |与y =cos x 的图象,易知有两个交点,即|x |=cos x 有两个根.3.(文)(2011·山东济南调研)下面给出4个幂函数的图象,则图象与函数的大致对应是( )[答案] B[解析] y =x 2为偶函数,对应②;y =x 12 定义域x ≥0,对应③;y =x -1为奇函数,且图象与坐标轴不相交,对应④;y =x 3与y =x 13 均为奇函数,但y =x 3比y =x 13 增长率大,故①对应y =x 3.(理)给出以下几个幂函数f i (x )(i =1,2,3,4),其中f 1(x )=x ,f 2(x )=x 2,f 3(x )=x 12 ,f 4(x )=1x.若g i (x )=f i (x )+3x (i =1,2,3,4).则能使函数g i (x )有两个零点的幂函数有( )A .0个B .1个C .2个D .3个[答案] B[解析] 函数g i (x )的零点就是方程g i (x )=0的根,亦即方程f i (x )+3x =0的根,也就是函数f i (x )与y =-3x 的图象的交点,作出函数f i (x )(i =1,2,3,4)的图象,可知只有f 2(x )的图象与y =-3x 的图象有两个不同的交点,故能使g i (x )有两个零点的幂函数只有f 2(x ),选B.4.(文)(2011·郑州一检)若0<x <y <1,则( ) A .3y<3xB .log x 3<log y 3C .log 4x <log 4yD .(14)x <(14)y[答案] C[解析] ∵0<x <y <1,∴由对数函数的单调性得,log 4x <log 4y ,故选C.(理)(2011·天津理,7)已知a =b =c =则( )A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >a >b [答案] C[解析] a =b ==c ==显然有log 23.4>log2103>log 2 3.6,由对数函数、指数函数单调性,有a >c >b ,故选C.5.(文)幂函数y =x -1及直线y =x ,y =1,x =1将平面直角坐标系的第一象限分在八个“区域”:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧(如图所示),那么幂函数y =x 12 的图象经过的“区域”是( )A .⑧,③B .⑦,③C .⑥,①D .⑤,① [答案] D[解析] y =x 12 是增函数,∵12<1,∴其图象向上凸,过点(0,0),(1,1),故经过区域①,⑤.(理)幂函数y =x α(α≠0),当α取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一族美丽的曲线(如图).设点A (1,0),B (0,1),连结AB ,线段AB 恰好被其中的两个幂函数y =x α,y =x β的图象三等分,即有BM =MN =NA .那么,αβ=( )A .1B .2C .3D .无法确定[答案] A[解析] 由条件知,M ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23、N ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,13,6.(文)(2011·惠州模拟、安徽淮南市模拟)已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b )的图象如下图所示,则函数g (x )=a x+b 的图象是( )[答案] A[解析] ∵f (x )=(x -a )(x -b )的两个零点为a 和b 且a >b ,由图象知0<a <1,b <-1,∴g (x )=a x+b 单调减,且g (0)=1+b <0,故选A.(理)(2011·新课标全国文,12)已知函数y =f (x )的周期为2,当x ∈[-1,1]时f (x )=x 2,那么函数y =f (x )的图象与函数y =|lg x |的图象的交点共有( )A .10个B .9个C .8个D .1个[答案] A[解析] 由y =f (x )与y =|lg x |图象(如图)可知,选A.7.若幂函数f (x )的图象经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12,则它在A 点处的切线方程为________. [答案] 4x -4y +1=0[解析] 设f (x )=x α,∵f (x )图象过点A , ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫14α=12,∴α=12.∴f (x )=x 12 ,∴f ′(x )=12x,∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫14=1,故切线方程为y -12=1×⎝ ⎛⎭⎪⎫x -14, 即4x -4y +1=0.8.(文)(2011·淮北模拟)已知函数f (x )=x -1,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围是________.[答案] (-∞,-1)∪(3,5)[解析] 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a +1<010-2a >0或⎩⎪⎨⎪⎧a +1>010-2a >0a +1>10-2a或⎩⎪⎨⎪⎧a +1<010-2a <0a +1>10-2a∴a <-1或3<a <5. (理)若函数f (x )=dax 2+bx +c(a 、b 、c ,d ∈R),其图象如图所示,则a :b :c :d =________.[答案] 1:(-6):5:(-8) [解析] 由图象知,x ≠1且x ≠5, 故ax 2+bx +c =0的两根为1,5.∴⎩⎪⎨⎪⎧-ba=6c a =5,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =-6ac =5a ,又f (3)=2,∴d =18a +6b +2c =-8a . 故a :b :c :d =1:(-6):5:(-8).9.若f (x )=ax +1x -1在区间(-∞,1)上是减函数,则a 的取值范围是________. [答案] a >-1 [解析] f (x )=ax +1x -1=a x -+a +1x -1=a +a +1x -1. ∵f (x )在(-∞,1)上为减函数, ∴a +1>0,∴a >-1.10.如图所示,函数图象由两条射线及抛物线的一部分组成,求函数的解析式.[解析] 如图,设左侧射线对应的解析式为:y =kx +b (x ≤1),将点(1,1),(0,2)代入得⎩⎪⎨⎪⎧k +b =1b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1b =2,所以左侧射线对应的函数解析式是y =-x +2(x ≤1);同理,x ≥3时,函数解析式为:y =x -2(x ≥3);再设抛物线段的解析式为y =a (x -2)2+2(1≤x ≤3,a <0),将(1,1)代入得,a +2=1,∴a =-1,∴抛物线的解析式为y =-x 2+4x -2(1≤x ≤3). 综上知,函数解析式为y =⎩⎪⎨⎪⎧-x +2 x -x 2+4x -xx -x .11.(文)(2011·山东济宁一模)函数f (x )=2|log2x |的图象大致是( )[答案] C [解析] f (x )=2|log2x |=⎩⎪⎨⎪⎧2log2x,x ≥12-log2x,0<x <1,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥1,1x,0<x <1.(理)(2011·威海模拟)设函数y =x 3与y =(12)x -2的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是( )A .(0,1)B .(2,3)C .(1,2)D .(3,4) [答案] C[解析] 设f (x )=x 3-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2,则f (1)=-1<0,f (2)=7>0,所以x 0在区间(1, 2)内.12.(文)(2011·淮南模拟)函数y =lncos x (-π2<x <π2)的图象是( )[答案] A[解析] 由已知得0<cos x ≤1,∴ln cos x ≤0,排除B 、C 、D.故选A.(理)(2011·青岛模拟)现向一个半径为R 的球形容器内匀速注入某种液体,下面图形中能表示在注入过程中容器的液面高度h 随时间t 的函数关系的是( )[答案] C[解析] 根据球的形状可知,水的高度开始时增加的速度越来越慢,当超过半球时,增加的速度又越来越快.13.(文)(2011·安徽省淮南市模拟)已知直线x =2及x =4与函数y =log 2x 图象的交点分别为A ,B ,与函数y =lg x 图象的交点分别为C ,D ,则直线AB 与CD ( )A .相交,且交点在坐标原点B .相交,且交点在第Ⅰ象限C .相交,且交点在第Ⅱ象限D .相交,且交点在第Ⅳ象限 [答案] A[解析] 易求得两直线方程分别为AB :y =12x 、CD :y =lg22x ,则其交点为坐标原点.如图所示.(理)(2011·山东淄博一模)设动直线x =m 与函数f (x )=x 3,g (x )=ln x 的图象分别交于点M ,N ,则|MN |的最小值为( )A.13(1+ln3)B.13ln3C.13(1-ln3) D .ln3-1 [答案] A[解析] 设u (x )=x 3-ln x ,则u ′(x )=3x 2-1x.令u ′(x )=0,得x =313.当0<x <313时,u ′(x )<0,u (x )单调递减;当x >313时,u ′(x )>0,u (x )单调递增.所以,当x =313时,u (x )取到最小值,此极小值即为u (x )在(0,+∞)上的最小值. ∴|MN |=|13-13ln 13|=13(1+ln3).14.(文)已知函数f (x )=2x -x m,且f (4)=-72.(1)求m 的值;(2)判断f (x )在(0,+∞)上的单调性,并给予证明. [解析] (1)∵f (4)=-72,∴24-4m=-72.∴m =1.(2)f (x )=2x-x 在(0,+∞)上单调递减,证明如下:任取0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(2x 1-x 1)-(2x 2-x 2)=(x 2-x 1)(2x 1x 2+1).∵0<x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,2x 1x 2+1>0.∴f (x 1)-f (x 2)>0,∴f (x 1)>f (x 2), 即f (x )=2x-x 在(0,+∞)上单调递减.(理)(2011·山东烟台调研)设函数f (x )=p ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x -2ln x ,g (x )=2e x.(p 是实数,e 是自然对数的底数)(1)当p =2e 时,求f (x )+g (x )的单调区间;(2)若直线l 与函数f (x ),g (x )图象都相切,且与函数f (x )的图象相切于点(1,0),求p 的值.[解析] (1)当p =2e 时,f (x )+g (x )=2e ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x -2ln x +2e x =2ex -2ln x ,则(f (x )+g (x ))′=2e -2e.故当x >1e 时,f (x )+g (x )是增函数;当0<x <1e时,f (x )+g (x )是减函数.综上,f (x )+g (x )的单调增区间为[1e,+∞),f (x )+g (x )的单调减区间为(0,1e].(2)∵f ′(x )=p +p x2-2x,∴f ′(1)=2(p -1).设直线l :y =2(p -1)(x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =p -x -y =2e x 得(p -1)(x -1)=ex,即(p -1)x 2-(p -1)x -e =0. 当p =1时,方程无解;当p ≠1时,∵l 与g (x )图象相切,∴Δ=(p -1)2-4(p -1)(-e )=0,得p =1-4e . 综上,p =1-4e .15.某机床厂2007年年初用98万元购进一台数控机床,并立即投入生产使用,第一年的维修保养费用为12万元,从第二年开始,每年所需维修保养费用比上一年增加4万元,该机床使用后,每年的总收入为50万元,设使用x 年后数控机床的盈利额为y 万元.(1)写出y 与x 之间的函数关系式;(2)从第几年开始,该机床开始盈利(盈利额为正值);(3)使用若干年后,对机床的处理方案有两种:①当年平均盈利额达到最大值时,以30万元价格处理该机床;②当盈利额达到最大值时,以12万元价格处理该机床.问用哪种方案处理较为合理?请说明你的理由. [解析] (1)y =50x -[12x +x x -2×4]-98=-2x 2+40x -98.(x ∈N *) (2)解不等式-2x 2+40x -98>0得, 10-51<x <10+51. ∵x ∈N *,∴3≤x ≤17.故从第三年起该机床开始盈利.(3)①∵y x =-2x +40-98x=40-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +98x ≤40-22×98=12,当且仅当2x =98x,即x =7时,等号成立.∴到2014年,年平均盈利额达到最大值,机床厂可获利12×7+30=114万元. ②y =-2x 2+40x -98=-2(x -10)2+102, 当x =10时,y max =102.故到2017年,盈利额达到最大值,机床厂可获利102+12=114万元.因为两种方案机床厂获利总额相同,而方案①所用时间较短,故方案①比较合理.1.若函数y =f (x )与y =g (x )的图象分别如图,则f (x )·g (x )的图象可能是( )[答案] C[解析] 由f (x )为偶函数,g (x )为奇函数,可知f (x )·g (x )为奇函数,x ∈(-3,0)时,f (x )>0,g (x )>0,所以f (x )g (x )>0,故选C.2.(2011·湖北理,2)已知U ={y |y =log 2x ,x >1},P ={y |y =1x,x >2},则∁U P =( )A .[12,+∞)B .(0,12)C .(0,+∞)D .(-∞,0]∪[12,+∞)[答案] A[解析] ∵U ={y |y =log 2x ,x >1}=(0,+∞),P ={y |y =1x ,x >2}=(0,12),∴∁U P =[12,+∞).3.(2011·山东文,10)函数y =x2-2sin x 的图象大致是( )[答案] C[解析]利用特殊化思想求解;当x=0时,y=0,排除A;当x→+∞时,显然y>0,排除D;当x=2π时,y=π<4,排除B,故选C.4.(2010·浙江宁波十校)如图所示是某一容器的三视图,现向容器中匀速注水,容器中水面的高度h随时间t变化的图象可能是( )[答案] B[解析] 由三视图可知,该几何体为倒立的圆锥,故随时间t 的增加,容器中水面的高度增加的越来越缓慢,即曲线切线的斜率在逐渐变小,故选B.5.(2011·天津文,8)对实数a 和b ,定义运算“⊗”:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a -b ≤1,b ,a -b >1,设函数f (x )=(x 2-2)⊗(x -1),x ∈R ,若函数y =f (x )-c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是( )A .(-1,1]∪(2,+∞)B .(-2,-1]∪(1,2]C .(-∞,-2]∪(1,2]D .[-2,-1] [答案] B[解析] 由题意得,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2 -1≤x ≤2x -1 x <-1或x >2由y =f (x )-c 的图象与x 轴恰有两个公共点, 即方程f (x )=c 有两个不等的根,即函数y =f (x )与y =c 的图象有两个交点. 由图象知:∴-2<c ≤-1或1<c ≤2.6.(2010·东营质检)函数y =|x |与y =x 2+1在同一坐标系的图象为( )[答案] A[解析] 由y =x 2+1得,y 2-x 2=1(y ≥1),它表示焦点在y 轴上的等轴双曲线的上支,它以y =±x 的其渐近线,故选A.7.若(a +1) -13 <(3-2a ) -13 ,则a 的取值范围是______. [答案] (23,32)∪(-∞,-1)[解析] 幂函数y =x -13 在(0,+∞)上为减函数,函数值y >0;在(-∞,0)上也是减函数,函数值y <0.∴有a +1>3-2a >0或0>a +1>3-2a 或⎩⎪⎨⎪⎧a +1<03-2a >0,∴23<a <32或a <-1即a 的取值范围为(23,32)∪(-∞,-1).8.(2011·福建质量检查)设a >1,若仅有一个常数c 使得对于任意的x ∈[a,2a ],都有y ∈[a ,a 2],满足方程log a x +log a y =c ,这时a 的取值的集合为________.[答案] {2}[解析] 依题意得y =a c x ,当x ∈[a,2a ]时,y =a cx∈[12a c -1,a c -1]⊆[a ,a 2],因此有⎩⎪⎨⎪⎧12a c -1≥a a c -1≤a 2,即2a ≤ac -1≤a 2,又常数c 是唯一的,因此a 2=2a ,又a >1,所以a =2.9.函数f (x )=2x和g (x )=x 3的图象的示意图如图所示.设两函数的图象交于点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),且x 1<x 2.(1)请指出示意图中曲线C 1、C 2分别对应哪一个函数?(2)若x 1∈[a ,a +1],x 2∈[b ,b +1],且a ,b ∈{1,2,3,4,5,6,7,8, 9,10,11,12},指出a 、b 的值,并说明理由;(3)结合函数图象示意图,请把f (8)、g (8)、f (2012)、g (2012)四个数按从小到大的顺序排列.[解析] (1)C 1对应函数g (x )=x 3,C 2对应函数f (x )=2x.(2)由于交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),令h (x )=f (x )-g (x ),显然有h (1)=f (1)-g (1)=1>0,h (2)=f (2)-g (2)=-4<0,h (9)=29-93=-217<0,h (10)=24>0,∴x 1∈[1,2],x 2∈[9,10],∴a =1,b =9.(3)由幂函数及指数函数增长率可知,f (8)<g (8)<g (2012)<f (2012).10.已知函数f (x )=(1)证明f (x )是奇函数,并求其单调区间;(2)分别计算f(4)-5f(2)g(2)和f(9)-5f(3)g(3)的值,并由此概括一个涉及函数f(x),g(x)的对所有非零实数x都成立的等式,并证明.[解析](1)证明:因为f(x)的定义域(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称,故f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数.又因为f(x)是奇函数,所以f(x)在(-∞,0)上也是单调递增函数,即f(x)的单调递增区间是(-∞,0)和(0,+∞).(2)经过计算可得f(4)-5f(2)g(2)=0,f(9)-5f(3)g(3)=0,由此可得对所有非零实数x都成立的一个等式是f(x2)-5f(x)g(x)=0.证明如下:。
高三数学一轮课件:第2章 第6节 幂函数与函数的图象变换
第二十页,编辑于星期日:二十二点 四十三分。
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[答案] A
[解析]
0<x<
π 2
时,f(x)>0,排除B,D;-
π 2
<x<0时,
f(x)<0,排除C,故选A.
第二章 函数与基本初等函数 第二十一页,编辑于星期日:二十二点 四十三 分。
第二章 函数与基本初等函数
第十页,编辑于星期日:二十二点 四十三分。
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4.常用作图方法: (1)描点法作图:通过___列__表_、___描__点_、___连__线_三个步骤,画 出函数图象.经常利用函数的性质(如单调性、奇偶性、周期性) 画出图象 (2) 图 象 变 换 法 作 图 : 在 高 考 中 要 求 学 生 掌 握 三 种 变 换 : _平__移__变__换___、_伸__缩__变__换___、___对__称__变__换_.
3
⑥、⑦、⑧(如图所示),那么幂函数y=x 2 的图象经过的“区 域”是( )
第二章 函数与基本初等函数 第二十八页,编辑于星期日:二十二点 四十三 分。
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A.⑧,③ C.⑥,② [答案] C
B.⑦,③ D.⑤,①
[解析]
3
y=x2
是增函数,∵32>1,∴其图象向下凸,过点
第二章 函数与基本初等函数 第三十一页,编辑于星期日:二十二点 四十三 分。
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[解析] (1)∵m2+m=m(m+1)(m∈N*),而 m 与 m+1 中 必有一个为偶数,∴m2+m 为偶数,∴函数 f(x)=x(m2+m)-1(m ∈N*)的定义域为[0,+∞),并且该函数在[0,+∞)上为增函 数.
课件1:2.6函数的图像变换
[练一练] 若关于 x 的方程|x|=a-x 只有一个解,则实数 a 的取值范围 是________.
解析:由题意 a=|x|+x
令
y
=Leabharlann |x|+x
=
2x,x≥0, 0,x<0,
图像如图所
示,故要使 a=|x|+x 只有一解则 a>0.
答案:(0,+∞)
分别画出下列函数的图像: (1)y=|lg x|; (2)y=2x+2; (3)y=x2-2|x|-1.
解:(1)y=l-g lxg,xx,≥01<,x<1. 图像如图 1. (2)将 y=2x 的图像向左平移 2 个单位.图像如图 2. (3)y=xx22+-22xx--11,,xx<≥00,. 图像如图 3.
[类题通法]
画函数图像的一般方法
(1)直接法.当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本函
的不等式 x-2<x0 的最大整数解为________. 解析:设函数 y1=ln x,y2=72-x,所以原 方程的解即为这两个函数图像交点的横坐 标.由图像(如图)可得 x0∈(2,3),所以 x<2 +x0∈(4,5),故原不等式的最大整数解为 4. 答案:4
2.(2013·北京高考改编)函数 f(x)的图像向右平移 1 个单位长度, 所得图像与曲线 y=ex 关于 y 轴对称,则 f(x)=________. 解析:与曲线 y=ex 关于 y 轴对称的曲线为 y=e-x,函数 y =e-x 的图像向左平移一个单位长度即可得到函数 f(x)的 图像,即 f(x)=e-(x+1)=e-x-1. 答案:e-x-1
(3)对称变换: y=f(x)―关―于―x―轴―对―称→y= -f(x) ;
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1 3
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答案:B
x+1 (理)(2011· 北京海淀一模)函数 f(x)= 图象的对称 x 中心为( ) B.(0,1) D.(1,1)
A.(0,0) C.(1,0)
x+1 1 1 解析:f(x)= =1+ ,把函数 y= 的图象向上平移 1 x x x 个单位,即得函数 f(x)的图象. 1 由 y= 的对称中心为(0,0), 可得平移后的 f(x)图象的对称 x 中心为(0,1).
幂函数的定义
1 [例 1] (2011· 福州模拟)幂函数的图象过点(2, ),则 4 它的单调增区间是( A.(0,+∞) C.(-∞,+∞)
α
) B.[0,+∞) D.(-∞,0)
1 分析:由幂函数 y=x 的图象过点(2, ),求出 α,按 4 α 的正负及函数的奇偶性得出单调区间.
1 解析:设幂函数为 y=x ,由条件知,2 = ,∴α= 4
第 六 节
幂函数与函数的图象变换
重点难点 重点:①幂函数的定义、图象与性质. ②函数图象三种基本变换规则. 难点:①幂函数图象的位置和形状变化与指数的关 系. ②利用基本变换规则作函数图象
知识归纳 一、幂函数的定义和图象 1.定义:形如 y=xα 的函数叫幂函数(α 为常数) 1 1 要重点掌握 α=1,2,3, ,-1,0,- ,-2 时的幂函 2 2 数
2.图象对称性的证明 (1)证明函数图象的对称性, 即证明其图象上的任意一 点关于对称中心(或对称轴)的对称点仍在图象上. (2)证明曲线 C1 与 C2 的对称性,即要证明 C1 上任一 点关于对称中心(对称轴)的对称点在 C2 上,反之亦然. 3.由于幂函数 y=xα 当 α<0 时,图象不过坐标原点, 故有关幂函数 y=xα(α<0)的单调性问题,一定要重视分区 间讨论.
在(-∞,0)和(0,+∞)上均为减函数,
-1 3
∴(a+1)
<(3-2a)
-1 3
等价于 a+1>3-2a>0 或 0>a
+1>3-2a 或 a+1<0<3-2a. 2 3 解得 a<-1 或 <a< . 3 2 故
2 3 aa<-1或 <a< a 的范围为 3 2 .
(2011· 济南模拟)下列各式中正确的是(
)
解析:
答案:D
幂函数图象的分布规律
[例 3] 幂函数 y=x
m2+3m
(m∈Z)的 )
图象如右图所示,则 m 的值为( A.-3<m<0 C.-2 B.-1
D.-1 或-2
解析:∵y=x 3m<0,∴-3<m<0
m2 + 3m
在第一象限为减函数,∴m2 +
α α
-2,∴y=x-2,此函数为偶函数,且在(0,+∞)上单调 递减,∴在(-∞,0)上单调递增.
答案:D
(2011· 许昌期末)幂函数 那么 f(8)的值为________.
1 y=f(x)的图象过点4, , 2
1 1 α 解析:设 f(x)=x ,由条件知 =4 ,∴α=- , 2 2
以画出 f(x)的图象,由于直线 y=kx+k+1 过定点(-1,1), 当 k 变动时,直线与 f(x)的图象的交点个数发生变化,由数 形结合法可得 k 的取值范围.
解析:分别作出两个函数 y=f(x)与 y=kx+k+1 在 [-1,3]内的图象, 结合函数 f(x)的周期性作出各个区间内 的图象,而函数 y=kx+k+1 的图象过点 A(-1,1),∴当 k∈(kAB,kAC)时,两函数图象有四个交点.
⑤y=|f(x)|的图象可将 y=f(x)的图象在 x 轴下方的部 分以 x 轴为对称轴翻折到 x 轴上方,其余部分不变. ⑥y=f(|x|)的图象可将 y=f(x),x≥0 的部分作出,再 利用偶函数的图象关于 y 轴的对称性, 作出 x<0 的图象.
(3)伸缩变换 ①y=Af(x)(A>0)的图象, 可将 y=f(x)图象上所有点 的纵坐标变为原来的 A 倍,横坐标不变而得到. ②y=f(ax)(a>0)的图象,可将 y=f(x)图象上所有点 1 的横坐标变为原来的 倍,纵坐标不变而得到. a
(文)已知幂函数 f(x)=x
m2- 6m+5
(m∈Z)为奇函数,
且在区间(0,+∞)上是减函数,则 f(x)的解析式为 ________.
解析:∵f(x)在(0,+∞)上是减函数, ∴m2-6m+5<0,∴1<m<5. ∵m∈Z,∴m=2 或 3 或 4. ∵f(x)是奇函数,∴m2-6m+5 应为奇数. 当 m=2 或 4 时,m2-6m+5=-3 是奇数; 当 m=3 时,m2-6m+5=-4 不是奇数; ∴m=2 或 4,f(x)=x-3.
(1)平移变换 ①左右平移:y=f(x-a)的图象,可由 y=f(x)的图象 向左(a<0)或向右(a>0)平移|a|个单位而得到. ②上下平移:y=f(x)+b 的图象, 可由 y=f(x)的图象 向上(b>0)或向下(b<0)平移|b|个单位而得到.
(2)对称变换 ①y=f(-x)与 y=f(x)的图象关于 y 轴对称. ②y=-f(x)与 y=f(x)的图象关于 x 轴对称. ③y=-f(-x)与 y=f(x)的图象关于原点对称. ④y=f- 1(x)与 y=f(x)的图象关于直线 y=x 对称.
α
2 ∴f(x)=x ,∴f(8)= . 4
-1 2
答案:
2 4
幂函数的单调性
[例 2] (1)已知(0.71.3)m<(1.30.7)m,求 m 的范围. (2)比较大小:0.80.7 与 0.70.8. 分析:(1)中两个数的指数相同,故可视作幂函数 y= xm 在 x 取 x1=0.71.3 与 x2=1.30.7 时的两个函数值用单调性 讨论. (2)中两个数底数不同,指数也不同,可借助中间量 0.80.8(或 0.70.7),用指数函数 y=0.8x 与幂函数 y=x0.8 的单 调性解决.
答案:f(x)=x
-3
(理)(2011· 青岛一中模拟)函数 f(x)=(m2-m-1)xm2
2m-3
-
是幂函数,且在(0,+∞)上是减函数,则实数 m 的 ) B.3 C.4 D.5
值为( A.2
答案:A
解析: 由题意知 m2-m-1=1, m=-1 或 m=2, 得 又由题意知 m2-2m-3<0,得 m=2.故选 A.
2.由函数 y=f(x)的图象变换成 y=g(x)的图象,变 换顺序为①→②时,由 y=g(x)的图象变换成 y=f(x)的图 象则是相反的变换且顺序也相反,即②→①. 3.在研究幂函数 y=xα 的图象、性质时,应考虑 α 的三种情况:α>0,α=0 和 α<0.幂函数的图象一定出现 在第一象限内,一定不会出现在第四象限内,与坐标轴 相交时,交点一定是原点.
2.图象:(只作出第一象限图象)
幂函数在其它象限的图象,可由幂函数的奇偶性根 据对称性作出. 幂函数 y=xα(α∈R)的图象如下表:
q α= p
α<0
0<α<1
α>1
p、q 都 是奇数
p 为奇 数,q 为偶数
q α= p p 为偶 数,q 为奇数
α<0
0<α<1
α>1
3.性质: (1)当 α>0 时,幂函数图象都过 (0,0) 点和 (1,1) 点; 且在第一象限都是 增 函数; 0<α<1 时曲线上凸; α>1 当 当 时,曲线下凸;α=1 时,为过(0,0)点和(1,1)点的 直线. (2)当 α<0 时,幂函数图象总经过 (1,1) 点,且在第一 象限为 减 函数. (3)α=0 时 y=x0, 表示过(1,1)点平行于 x 轴的直线(除 去(0,1)点).
答案:B
幂函数图象与性质的综合应用
解析:∵函数在(0,+∞)上递减, ∴m2-2m-3<0,解得-1<m<3. ∵m∈N+ ,∴m=1,2. 又函数图象关于 y 轴对称,∴m2-2m-3 是偶数. 而 22-2×2-3=-3 为奇数,12-2×1-3=-1 3
解析:(1)∵0<0.71.3<1,1.30.7>1,∴0.71.3<1.30.7 考察幂函数 y=xm 由(0.71.3)m<(1.30.7)m 知 y=xm 为(0,+∞)上的增函数,∴m>0. (2)指数函数 y=0.8x 是减函数,∴0.80.7>0.80.8 又幂函数 y=x0.8 在第一象限为增函数 ∴0.80.8>0.70.8,∴0.80.7>0.70.8.
-
答案:A
(理)已知 f(x)是以 2 为周期的偶函数. x∈[0,1]时, 当 f(x) =x,那么在区间[-1,3]内,关于 x 的方程 f(x)=kx+k+1(k ∈R 且 k≠-1)有四个根,则 k 的取值范围是( A.(-1,0) 1 C.(- ,0) 3 分析:由 f(x)=x 1 B.(- ,0) 2 1 D.(- ,0) 4 x∈[0,1]及 f(x)的周期性、奇偶性可 )
数形结合的思想
[例 5] A.2
(文)方程 2- x+x2=3 的实数解的个数是( B.3 C.1 D.4
)
分析:这种方程我们没有学过解法,但问题是讨论解 的个数,我们可以借助于指数函数 y=2-x 与二次函数 y= 3-x2 图象的交点个数作出判断.
解析:构造函数 y=2 x 与 y=3-x2,由图象可知两 函数图象有两个交点, 故方程 2-x+x2=3 有 2 个实数根, 所以选 A.
∵B(2,0),C(1,1), 1 ∴k∈(- ,0),∴选 C. 3 答案:C