幂函数的图像与性质
幂函数图象及其性质
幂函数的图像与性质一: 核心梳理、茅塞顿开1.根式(1)根式的概念(2).两个重要公式①⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧<-≥==)0()0(||a a a a a aa nn ;②a a nn =)((注意a 必须使n a 有意义)。
2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念 ①正数的正分数指数幂:0,,1)mnaa m n N n *=>∈>、且;②正数的负分数指数幂: 10,,1)m nm naa m n N n a-*==>∈>、且③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.注:分数指数幂与根式可以互化,通常利用分数指数幂进行根式的运算。
(2)有理数指数幂的性质①a r a s =a r+s (a>0,r 、s ∈Q);②(a r )s =a rs (a>0,r 、s ∈Q); ③(ab)r =a r b s (a>0,b>0,r ∈Q);.n 为奇数 n 为偶数例2 (1)计算:25.02121325.0320625.0])32.0()02.0()008.0()945()833[(÷⨯÷+---;(2)化简:5332332323323134)2(248aa a a ab aaab b ba a ⋅⋅⨯-÷++--变式:(2007执信A )化简下列各式(其中各字母均为正数):(1);)(65312121132b a ba b a ⋅⋅⋅⋅--(2).)4()3(6521332121231----⋅÷-⋅⋅b a b a b a(3)100.256371.5()86-⨯-+(三)幂函数 1、幂函数的定义形如y=x α(a ∈R )的函数称为幂函数,其中x 是自变量,α为常数注:幂函数与指数函数有本质区别在于自变量的位置不同,幂函数的自变量在底数位置,而指数函数的自变量在指数位置。
例题、(1). 下列函数中不是幂函数的是( )A.y = B .3y x = C .2y x = D .1y x -=答案:C例2.已知函数()()2531m f x m m x --=--,当 m 为何值时,()f x :(1)是幂函数;(2)是幂函数,且是()0,+∞上的增函数;(3)是正比例函数;(4)是反比例函数;(5)是二次函数;简解:(1)2m =或1m =-(2)1m =-(3)45m =-(4)25m =-(5)1m =- 变式训练:已知函数()()2223m m f x m m x--=+,当 m 为何值时,()f x 在第一象限内它的图像是上升曲线。
2.3 幂函数图像与性质
(指数函数)
y x1
(幂函数)
y 3x
(指数函数)
1
y x2
(幂函数)
y 5x
(指数函数)
y5 x
(幂函数)
幂函数的图象及性质
对于幂函数,我们只讨论 =1,2,3,1 , 2
-1时的情形。
五个常用幂函数的图像和性质
(1) y x (2) y x2 (3) y x3
2
(4,2)
1
(-1,1)
(1,1)
y=x-1
2、在第一象限内, k >0,在
4
6 k <0,在(0,+∞)上为减函数.
-1
(-1,-1)
-2
3、k为奇数时,幂函数为奇函数,
k为偶数时,幂函数为偶函数.
-3
-4
4、幂函数图像不过第四象限。
例3
若m
4
1 2
23 4
3 4… 27 64 …
3 2…
1
y=x 2
x
函数 y x3 的图像
定义域: R 值 域: R
奇偶性:在R上是奇函数 单调性:在R上是增函数
1
函数 y x 2 的图像
定义域:[0,)
值 域:[0,)
奇偶性:非奇非偶函数
单调性:在[0,)上是增函数
4
3
2
1
(1,1)
-6
意
2、定义域与k的值有关系.
例1、下列函数中,哪几个函
数是幂函数? 答案:(1)(4)
(1)y = 1
x2
(3)y=2x
(2)y=2x2
(4)y=
1 x
(5) y=x2 +2
第四单元_第三节_幂函数的图像及其性质
像 及
正向逐渐上升;当 0时,幂函数 y x 的图
性
像沿 x 轴的正向逐渐下降。
质
函数性质:(1) x 1时, y 1。
(2)当 0 时,幂函数 y x 在 (0, ) 上单调增加;
当 0时,幂函数 y x 在 (0, ) 上单调减少。
作业布置 巩固练习
巩固练习
2.53 2.63
1
逐渐下降。
新课探究 启发解疑
图像性质
(1) x 1时, y 1。
(2)当 0时,幂函数 y x 在(0, ) 上单 调增加;当 0时,幂函数 y x 在(0, )上
单调减少。
温馨提示 小结反思
知识点小结
函 图像性质:(1)图像都经过点 (1,1) 。
数 图
(2)当 0 时,幂函数 y x 的图像沿 x 轴的
1 x2
,所以
y
x2的定义域为,0 (0, ) 。
列表如下:
x … 2 1 1 1 1 2 … 22
y…1
1
4
4
1
1
…
4
4
以表中的每一组 x , y 的值为点的坐标, 描出相应的点,用光 滑的曲线联结这些 点,得到函数 y x2 的图像,如图所示。
新课探究 启发解疑
归纳提升
仿例 1、例 2 在同一坐标系中画出函数 y x3、 y x2 、y x 、
1
3.7 5 3.8 5
比较下列每组中两个数的大小:
(1)2.53和2.63; 答案
(2)3.7
1 5
和3.8
1 5
;
答案
1
1
7.53 7.63
1
1
(3)7.53 和7.63;
幂函数、指数函数、对数图像及性质
质
x>1时, y>0
x>1时, y<0
(5) 在(0,+∞)上是增函数 (5)在(0,+∞)上是减函数
x
小
x
指数函数的图象和性质 y a
图 象 性 值域:
y
x
(a 0且a 1)
a>1
y 1 o
0<a<1
1 o R (0,义域:
过定点: 当x>0时,y>1. 当x>0时,0<y<1, 当x<0时,y>1. 质 当x<0时,0<y<1. 单调性:是R上的增函数 单调性:是R上的减函数 奇偶性: 非奇非偶 奇偶性: 非奇非偶
1. 幂函数的图像
y x, y x , y x ,
2 3
y
y x , y x
的图象.
1 2
y x3 y x2 y x
1
yx
1
1 2
yx
1
O1
y x 2
x
幂函数的性质
(1) 所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,
并且图象都通过点(1,1); (2) 如果a>0,则幂函数图象过原点, 并且在区间 [0,+∞)上是增函数;
3、对数函数的图像
y log2 x y log0.5 x y lg x
y log0.1 x
1
对数函数的图象和性质
a>1 图 象
o y (1, 0) x
对数函数y=log a x (a>0, a≠1)
根据幂函数的图像性质知识点及题型归纳总结
根据幂函数的图像性质知识点及题型归纳
总结
一、幂函数的定义和性质
幂函数是指形如y = x^n的函数,其中n为实数且n≠0.
幂函数的图像性质包括:
- 当n为正数时,函数的图像呈现单调递增或单调递减的曲线,取决于n的奇偶性。
- 当n为负数时,函数的图像在第一象限和第三象限中单调递减,而在第二象限和第四象限中单调递增。
- 当n为正偶数时,函数的图像在第一象限中单调递增,而在
第二、三、四象限中单调递减。
- 当n为正奇数时,函数的图像在第一、二象限中单调递增,
而在第三、四象限中单调递减。
二、幂函数的题型归纳
1.求函数的定义域和值域。
2.求函数的单调性和极值点。
3.求函数的图像关于坐标轴的对称性。
4.求函数在某个区间上的最值。
5.根据函数的图像绘制函数的对称轴、渐近线等特征。
6.解方程和不等式中涉及到的幂函数。
以上是根据幂函数的图像性质所归纳总结的知识点和题型。
请在研究和解题过程中注意相关的特性和规律,并灵活运用于实际问题的解决中。
幂函数图象及其性质
1.7
,∴ 1 1.52
1
1.7 2
( 2 ) ∵ y x3 在 R 上 是 增 函 数 , 1.2 1.25 , ∴
(1.2)3 (1.25)3
( 3 ) ∵ y x1 在 (0,) 上 是 减 函 数 , 5.25 5.26 , ∴
Where there is a will,there is a way.
幂函数 y=xα 有下列性质:(1)单调性:当 α
>0 时,函数在(0,+∞)上单调递增;当 α<0
时,函数在(0,+∞)上单调递减.(2)奇偶性:幂
函数中既有奇函数,又有偶函数,也有非奇非偶
函数,可以用函数奇偶性的定义进行判断.
例
3.已知幂函数
y
( xm2 2m3
mZ
)的图象与
x
轴、
y 轴都无交点,且关于原点对称,求 m 的值.
B.y x3
C.y 2x
D.y x1
答案:C
例 2.已知函数 f x m2 m 1 x5m3 ,当 m 为何值时, f x: (1)是幂函数;(2)是幂函数,且是 0, 上的 增函数;(3)是正比例函数;(4)是反比例函数;
(5)是二次函数;
简解:(1)m 2 或 m 1(2)m 1(3)m 4(4)m 2
幂函数图象及其性质
幂函数图象及其性质
幂函数的图像与性质
1、幂函数的定义 形如 y=xα(a∈R)的函数称为幂函数,其中 x
是自变量,α为常数
注:幂函数与指数函数有本质区别在于自变量的
位置不同,幂函数的自变量在底数位置,而指数
函数的自变量在指数位置。
例题、(1). 下列函数中不是幂函数的是( )
A.y x
幂函数图像与性质
例 1.证明幂 f(x函 ) 数 x在 [0, )上是增 . 函
证 : 任 x 1 明 ,x 2 [ 取 0 , ) 且 , x 1 x 2 , 则
f(x1)f(x2)x1x2
(
x1
x2)( x1 x1 x2
x2)
x1 x2 x1 x2
如果α<0,则幂函数
α<0
在(0,+∞)上为减函数。
练习:利用单调性判断下列各值的大小。
(1)5.20.8 与 5.30.8 ((23)) 0.20.-32 与 0.3-20.3
2.5 5 与 2.7 5
解:(1)y= x0.8在(0,∞)内是增函数,
∵5.2<5.3 ∴ 5.20.8 <
5.3(02.8)y=x0.3在(0,∞)内是增函
数
∵(30).y2=<x0-.23/5∴在0(.02,0∞.3)内<0是.3减0.3函数
单调性:
在{x x 0}上是奇函数
在(0,)上是减函数
在(,0)上是减函数
x y=x3
y=x1/2
… -2 -1 0 … - -1 0 … 8/ / 0
y 8 6 4
2
-3 -2 -1 0 1 -2 -4 -6 -8
12 18 12 y= x3
23 4
3 4… 27 64 …
3 2…
1
y=x 2
增函数
在(0,+∞) 上是增函数
在( -∞,0), (0, +∞)上 是减函数
公共点
(1,1)
y x2
(-2,4)
y x3
4
(完整word版)幂函数的图像性质和应用
幂函数分数指数幂正分数指数幂的意义是:m na =0a >,m 、n N ∈,且1n >)负分数指数幂的意义是:mn a-=(0a >,m 、n N ∈,且1n >)1、 幂函数的图像与性质幂函数n y x =随着n 的不同,定义域、值域都会发生变化,可以采取按性质和图像分类记忆的方法.熟练掌握n y x =,当112,1,,,323n =±±±的图像和性质,列表如下.从中可以归纳出以下结论:① 它们都过点()1,1,除原点外,任何幂函数图像与坐标轴都不相交,任何幂函数图像都不过第四象限.② 11,,1,2,332a =时,幂函数图像过原点且在[)0,+∞上是增函数. ③ 1,1,22a =---时,幂函数图像不过原点且在()0,+∞上是减函数.④ 任何两个幂函数最多有三个公共点.0n <幂函数基本性质(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1);(2)α>0时,幂函数的图象都通过原点,并且在[0,+∞]上,是增函数(3)α<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.规律总结1.在研究幂函数的性质时,通常将分式指数幂化为根式形式,负整指数幂化为分式形式再去进行讨论;2.对于幂函数y =αx ,我们首先应该分析函数的定义域、值域和奇偶性,由此确定图象的位置,即所在象限,其次确定曲线的类型,即α<0,0<α<1和α>1三种情况下曲线的基本形状,还要注意α=0,±1三个曲线的形状;对于幂函数在第一象限的图象的大致情况可以用口诀来记忆:“正抛负双,大竖小横",即α>0(α≠1)时图象是抛物线型;α<0时图象是双曲线型;α>1时图象是竖直抛物线型;0<α<1时图象是横卧抛物线型.2、 幂函数的应用OxyOx yOxy例1、 幂函数n my x =(m 、n N ∈,且m 、n 互质)的图象在第一,二象限,且不经过原点,则有( ) ()A m 、n 为奇数且1mn<()B m 为偶数,n 为奇数,且1m n > ()C m 为偶数,n 为奇数,且1mn <()D m 奇数,n 为偶数,且1mn>例2、 右图为幂函数y x α=,,,a b c d 的大小关系是 ( )()A a b c d >>> ()B b a d c >>> ()C a b d c >>>()D a d c b >>>解:取12x =, 由图像可知:11112222cdba⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫>>> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,a b d c ⇒>>>,应选()C .例3、 比较下列各组数的大小:(1)131.5,131.7,1;(2)()37,(37,()37;(3)23-⎛ ⎝⎭,23107-⎛⎫- ⎪⎝⎭,()431.1--.解:(1)底数不同,指数相同的数比大小, 可以转化为同一幂函数,不同函数值的大小问题. ∵13y x =在()0,+∞上单调递增,且1.7 1.51>>,∴11331.7 1.51>>.(2)底数均为负数,可以将其转化为()3377=-,()3377=-,()3377=-.∵37y x =在()0,+∞上单调递增,且>b c∴)333777>>,即))333777-<-<-,∴(()()333777<<.(3)先将指数统一,底数化成正数.2233--⎛= ⎝⎭⎝⎭,2233101077--⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()42331.1 1.21---=. ∵23y x -=在()0,+∞上单调递减,且7 1.21102<<,∴()2232337 1.21102---⎛⎛⎫>> ⎪ ⎝⎭⎝⎭,即:()2234337 1.1102---⎛⎫⎛⎫->>- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.点评:比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是: (1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性; (2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性;(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需寻找一个恰当的数作为桥梁来比较大小.例4、 若()()1133132a a --+<-,求实数a 的取值范围.分析:若1133x y --<,则有三种情况0x y <<,0y x <<或0y x <<. 解:根据幂函数的性质,有三种可能:10320a a +<⎧⎨->⎩或10320132a a a a +<⎧⎪-<⎨⎪+>-⎩或10320132a a a a+>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩,解得:()23,1,32a ⎛⎫-∞- ⎪⎝∈⎭.例3.已知幂函数223m m y x --=(m Z ∈)的图象与x 轴、y 轴都无交点,且关于原点对称,求m 的值.解:∵幂函数223m m y x --=(m Z ∈)的图象与x 轴、y 轴都无交点, ∴2230m m --≤,∴13m -≤≤;∵m Z ∈,∴2(23)m m Z --∈,又函数图象关于原点对称, ∴223m m --是奇数,∴0m =或2m =.f (x )=x 3, (1)求它的反函数;(2)分别求出f -1(x )=f (x ),f -1(x )>f (x ),f -1(x )<f (x )的实数x 的范围. 解析:(1)由y =x 3两边同时开三次方得x =3y ,∴f -1(x )=x 31. (2)∵函数f (x )=x 3和f -1(x )=x 31的图象都经过点(0,0)和(1,1). ∴f -1(x )=f (x )时,x =±1及0;在同一个坐标系中画出两个函数图象,由图可知 f -1(x )>f (x )时,x <-1或0<x <1; f -1(x )<f (x )时,x >1或-1<x <0.点评:本题在确定x 的范围时,采用了数形结合的方法,若采用解不等式或方程则较为麻烦.y =52x +2x 51+4(x ≥-32)值域.解析:设t =x 51,∵x ≥-32,∴t ≥-2,则y =t 2+2t +4=(t +1)2+3. 当t =-1时,y min =3.∴函数y =52x +2x 51+4(x ≥-32)的值域为[3,+∞). 点评:这是复合函数求值域的问题,应用换元法. 【同步练习】1. 下列函数中不是幂函数的是( )A.y = B.3y x = C.2y x = D.1y x -= 答案:C2. 下列函数在(),0-∞上为减函数的是( )A.13y x = B.2y x = C.3y x = D.2y x -= 答案:B3. 下列幂函数中定义域为{}0x x >的是( )A.23y x = B.32y x = C.23y x -= D.32y x -= 答案:D4.函数y =(x 2-2x )21-的定义域是( )A .{x |x ≠0或x ≠2}B .(-∞,0) (2,+∞)C .(-∞,0)] [2,+∞]D .(0,2)解析:函数可化为根式形式,即可得定义域. 答案:B5.函数y =(1-x 2)21的值域是( )A .[0,+∞]B .(0,1)C .(0,1)D .[0,1] 解析:这是复合函数求值域问题,利用换元法,令t =1-x 2,则y =t . ∵-1≤x ≤1,∴0≤t ≤1,∴0≤y ≤1. 答案:D6.函数y =52x 的单调递减区间为( )A .(-∞,1)B .(-∞,0)C .[0,+∞]D .(-∞,+∞) 解析:函数y =52x 是偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,由对称性可知选B . 答案:B 7.若a 21<a21-,则a 的取值范围是( )A .a ≥1B .a >0C .1>a >0D .1≥a ≥0 解析:运用指数函数的性质,选C .答案:C8.函数y =32)215(x x -+的定义域是 。
幂函数9种图像总结
幂函数9种图像总结幂函数是数学中的常见函数,定义如下:f(x) = x^n (n为实数)由于幂函数的图像有很多种,它们的图像类型主要有以下9种:一、指数函数图像如果n是正数,则幂函数称为指数函数。
它的图像表示为以x轴正半轴为起点向右曲线,曲线上的点接近线段。
二、平行于x轴的函数图像如果n为0,则幂函数的图像是一条平行于x轴的直线。
x轴正方向为函数的上升方向,x轴负方向为函数的下降方向。
三、单调递减函数图像如果n为负数,则幂函数可以表示为单调递减函数,也就是说曲线上的点是从右到左依次递减的。
四、交叉递增函数图像如果n为偶数,则幂函数可以表示为交叉递增函数,也就是说曲线上的点是从左到右依次递增的。
五、不规则曲线函数图像当n是奇数时,幂函数的图像就是一条不规则的曲线,曲线的形状随着n的增加而变化。
六、抛物线函数图像如果n为正奇数,则幂函数的图像表示为以x轴正半轴为焦点的抛物线,即x轴正方向为函数上升方向,x轴负方向为函数下降方向。
七、抛物线函数图像如果n为负奇数,幂函数的图像表示为以x轴负半轴为焦点的抛物线,即x轴正方向为函数下降方向,x轴负方向为函数上升方向。
八、椭圆函数图像如果n取任意实数值,幂函数的图像表示为一个椭圆,椭圆的长轴与x轴的负半轴平行,而短轴则与x轴的正半轴平行。
九、双曲线函数图像如果n为负偶数,则幂函数的图像表示为一条双曲线,双曲线一端接近x轴正半轴,另一端接近x轴负半轴。
以上就是幂函数的9种图像总结,它们分别可以用于不同环境中诸多数学问题的求解。
例如,如果要求某个函数图像的最高点,则可以使用抛物线函数图像来判断最高点的位置;如果要求某个函数的单调性,则可以使用单调递减函数图像来判断函数的单调性。
由此可见,幂函数的9种图像都具有其独特的特征,在不同的环境下都有不同的应用,其重要性不言而喻。
因此,对于学习数学知识的人来说,要掌握幂函数的9种图像是非常重要的。
只有彻底掌握这些图像,才能更好地理解数学知识,为解决数学问题提供有效的帮助。
浅谈幂函数
学习幂函数,图像是关键。
y=xa(a≠0、1)在第一象限的图像可以分为三类:
只要掌握了这三种情况,然后根据幂函数的奇偶性,就可作出y=xa(a≠0、1)在其定义域内的完整图像,这时它的一切属性将是直观、显然的。
幂函数的图像一定经过第一象限,且一定不经过第四象限。
幂函数y=xa。
α只能从(±3,±2,±1,±1/2,±1/3)中取值。
幂函数y=x的图像表(见右表):
在记忆这个表时要记住两点:
其一,图像的形态:
当n/m<1时,y=x在第一象限的图像下凹,呈上升趋势。
当0<n/m时,y=x在第一象限的图像下凸,呈上升趋势。
当n/m<0时,y=x在第一象限的图像下凹,呈下降趋势。
其二,图像所在的象限。
用一句话可以简单概括为:奇偶图在第一象限,偶奇图在第一、二象限,奇奇图在第一、三象限。
高中幂函数图像及性质
高中幂函数图像及性质
幂函数图像及性质总结:1.幂函数图像总结:α>0时,图像过原点和(1,1)点,在第一象限的部分“上升”;α<0时,图像不过原点,经过(1,1)点在第一象限的部分“下降”,反之也成立。
1、幂函数的图像
2.幂函数性质总结:幂函数的图像一定在第一象限内,一定不在第四象限,至于是否在第二、三象限内,要看函数的奇偶性;幂函数的图像最多只能同时在两个象限内;如果幂函数图像与坐标轴相交,则交点一定是原点。
(1)正值性质:当α>0时,幂函数y=x有下列性质:
a、图像都经过点(1,1)(0,0)
b、函数的图像在区间[0,+∞)上是增函数
c、在第一象限内,α>1时,导数值逐渐增大;α=1时,导数为常数;0<α<1时,导数值逐渐减小,趋近于0
(2)负值性质:当α<0时,幂函数y=x有下列性质:
a、图像都通过点(1,1)
b、图像在区间(0,+∞)上是减函数;(内容补充:若为X易得到其为偶函数。
利用对称性,对称轴是y轴,可得其图像在区间(-∞,0)上单调递增。
其余偶函数亦是如此)
c、在第一象限内,有两条渐近线(即坐标轴),自变量趋近0,函数值趋近+∞,自变量趋近+∞,函数值趋近0。
幂函数的图像及性质
幂函数的图像及性质
【幂函数的图像】
在同一平面直角坐标系下,幂函数y=x,y=x2,y
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
=x3,y= x
1 2
,y=x-1的图象
分别如下图.
幂函数的图像及性质
【典型例题】
1(1、)判已断知f(f(xx))在=(0,x2 2 +,∞)上的单调性并证明; (2)当x∈[1,+∞)时,求f(x)的最大值.
幂函数的图像及性质
【变形训练】
故所求幂函数为y=x-3.这个函数是奇函数,其 定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),根据函数在 x∈(0,+∞)上为减函数,推知函数在(-∞,0)上 也为减函数.
x∈(-∞,0]
时,减
(0,0),(1,1)
x∈(0,+ ∞) 时,减 x∈(-∞, 0) 时,减
(1,1)
幂函数的图像及性质
【幂函数的性质】
提示:幂函数y=xα(α∈R)随着α的取 值不同,它们的定义域、性质和图象 也不同.但它们的图象均不经过第四 象限,在其他象限的图象可由定义域 和奇偶性决定.
(2)由(1)知,f(x)的单调减区间为(0,+∞), ∴函数f(x)在[1,+∞)上是减函数, ∴函数f(x)在[1,+∞)上的最大值为f(1)=2.
幂函数的图像及性质
【典型例题】
2、已知幂函数y=xp-3 (p∈N*)的图象关于y轴 对称,且p在(0,+∞)上p 是减函数,求满足
(a1)3 (32a)3 的a的取值范围.
知识点——
幂函数的图像及性质
幂函数的图像及性质
【幂函数的性质】
函数 y=x
y=x2
性质
定义域 R
R
值域
R
[0,+∞)
幂函数的图像和性质
幂函数的图像和性质(学习版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制学校:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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幂函数知识点归纳
幂函数知识点归纳幂函数是数学中一种常见的函数类型。
它的一般形式可以表示为y = a^x,其中a是底数,x是指数,y是函数的值。
在幂函数中,底数a通常是一个正数。
本文将对幂函数的一些重要知识点进行归纳总结。
1. 幂函数的定义:幂函数是一种以底数为变量的指数函数,它的定义域是实数集。
在幂函数中,底数可以是正实数、负实数、分数或小数。
2. 幂函数的图像特点:幂函数的图像特点与底数a的取值密切相关。
- 当a>1时,函数呈现增长趋势。
在x轴的左侧,函数值非常接近0,但不会趋于0。
在x轴的右侧,函数值会趋近于正无穷大。
- 当0<a<1时,函数呈现衰减趋势。
在x轴的左侧,函数值会趋近于正无穷大。
在x轴的右侧,函数值非常接近0,但不会等于0。
- 当a=1时,函数的图像变为一条直线,斜率为1。
函数值始终等于x。
- 当a<0时,函数的图像在点(0,0)的左侧与右侧呈现镜像关系。
3. 幂函数的特殊情况:- 当指数x为分数时,幂函数的性质稍有不同。
让我们考虑一个简单的例子:y = 2^(1/2)。
这个函数的意义是求2的平方根。
我们知道,2^(1/2)的值是正的,并且无论指数的取值是多少,结果始终是正数。
因此,这种情况下的幂函数的图像位于第一象限。
- 当指数x为负数时,幂函数的结果为底数的倒数。
例如,y =2^(-1)等于1/2。
这种情况下的幂函数的图像将通过点(1,1)并且在此处呈现对称。
4. 幂函数的变化率:幂函数的导数可以用来计算函数的变化率。
对于一般形式的幂函数f(x) = a^x来说,其导数可以表示为f'(x) = a^x * ln(a)。
这意味着在指数相同的情况下,底数越大,幂函数的变化率越大。
5. 幂函数的性质:幂函数具有以下性质:- 对于任何正数a,a^0等于1。
- 对于任何正数a,a^(-1)等于1/a。
- 幂函数满足指数法则。
例如,(a^m)^(n) = a^(m*n)。
3.4幂函数的图像及其性质
授课主题:幂函数教学目标1.通过具体实例了解幂函数的图象和性质.2.类比研究指数函数、对数函数的过程与方法,研究幂函数的图象和性质.3.体会幂函数图象的变化规律及蕴含其中的对称性,并能进行简单的应用.教学内容1.幂函数的定义:一般地,形如()Ry xαα=∈的函数称为幂函数,其中α是常数.2.幂函数的图象:函数y x=2y x=3y x=12y x=1y x-=的图象-1-111y=xy=x3y=x2y=xy=1xyxOy x=2y x=3y x=12y x=1y x-=定义域R R R[0,)+∞(0)(0)-∞+∞,,值域R[0,)+∞R[0,)+∞(0)(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单调递增在(0]-∞,上减在[0)+∞,上增单调递增单调递增在(0)-∞,和(0)+∞,上单调递减公共点(11),(11),(11),(11),(11),图象所在象限一、三一、二一、三一一、三3.幂函数的性质:(1)所有的幂函数在(0)+∞,都有定义,并且图象都通过点(11),; (2)0a >时,幂函数的图象通过原点,并且在[0)+∞,上是增函数; (3)0a <时,①幂函数在(0,)+∞上是减函数;②在第一象限内,图象向上与y 轴无限地接近,向右与x 轴无限地接近.(4)任何幂函数图象都不经过第四象限; (5)任何两个幂函数的图象最多有三个交点. (6)任何幂函数的图象与坐标轴至多只有一个交点; (7)幂函数nm y x =奇偶性①当n 为偶数时,nm y x =为偶函数;②当n 为奇数,m 为奇数时,nm y x =为奇函数; ③当n 为奇数,m 为偶数时,n m y x =为非奇非偶函数.特别地,幂函数n y x =(Z n ∈),当n 为偶数时,n y x =为偶函数;当n 为奇数时,n y x =为奇函数.题型一 幂函数概念的理解应用例1 函数223()(1)mm f x m m x +-=--是幂函数,且当()0,x ∈+∞时,()f x 是增函数,求()f x 的解析式.点评:幂函数y =x α(α∈R)其中α为常数,其本质特征是以幂的底x 为自变量,指数α为常数(也可以为0).这是判断一个函数是否为幂函数的重要依据和唯一标准.对例1来说,还要根据单调性验根,以免增根.巩 固 函数221()(2)mm f x m m x +-=+是幂函数且是奇函数,则实数m 的值是___________.答案:-1题型二 利用幂函数的性质比较大小例2 比较下列各组中两个数的大小:点评:比较两个幂的大小的关键是搞清楚底数与指数是否相同,若底数相同,利用指数函数的性质比较大小;若指数相同,利用幂函数的性质比较大小;若底数指数均不同,考虑利用中间值来比较大小.巩固比较下列各组数的大小:题型三求幂函数的解析式例3巩固幂函数f(x)的图象过点(4,2),则f(9)=________.答案:3A组2.下列四类函数中,具有性质“对任意的x>0,y>0,函数f(x)满足f(x+y)=f(x)f(y)”的是() A.幂函数B.对数函数C.指数函数D.二次函数解析:本题考查幂的运算性质f(x)f(y)=a x a y=a x+y=f(x+y).答案:C3.函数f(x)=(m2-3m+3)x m+2是幂函数且函数f(x)为偶函数,求m的值.解析:∵f(x)=(m2-3m+3)x m+2是幂函数,∴m2-3m+3=1,即m2-3m+2=0,∴m=1或m=2.当m=1,f(x)=x3为奇函数,不符合题意;当m=2时,f(x)=x4为偶函数,符合题意,∴m=2.B组1.下列所给出的函数中,属于幂函数的是()A.y=-x3B.y=x-3C.y=2x3D.y=x3-1答案:B答案:B 3.函数y =x-2在区间⎣⎡⎦⎤12,2上的最大值是( )A.14 B .-14 C .4 D .-4答案:①< ②< ③> ④<答案:AC 组1.给出两个结论:(1)当α=0时,幂函数y =x α的图象是一条直线;(2)幂函数y =x α的图象都经过(0,0)和(1,1)点,则正确的判断是( )A .(1)对(2)错B .(1)错(2)对C .(1)(2)都错D .(1)(2)都对 答案:C2.上图所示的曲线是幂函数y =x α在第一象限内的图象,已知α分别取-1,1,12,2四个值,则相应图象依次为:______.答案:C 4,C 2,C 3,C 1 3.设f (x )=(a -3)x (a+1)(a -2),当a 为何值时,(1)f (x )为常数函数? (2)f (x )为幂函数?(3)f (x )为正比例函数? 答案:1.下列函数中,其定义域和值域不同的函数是( )A .y =x 13 B .y =x -12 C .y =x 53D .y =x 23解析:选D.y =x 23=3x 2,其定义域为R ,值域为[0,+∞),故定义域与值域不同.2.如图,图中曲线是幂函数y =x α在第一象限的大致图象.已知α取-2,-12,12,2四个值,则相应于曲线C 1,C 2,C 3,C 4的α的值依次为( )A .-2,-12,12,2B .2,12,-12,-2C .-12,-2,2,12D .2,12,-2,-12解析:选B.当x =2时,22>212>2-12>2-2, 即C 1:y =x 2,C 2:y =x 12,C 3:y =x -12,C 4:y =x -2. 3.以下关于函数y =x α当α=0时的图象的说法正确的是( )A .一条直线B .一条射线C .除点(0,1)以外的一条直线D .以上皆错 解析:选C.∵y =x 0,可知x ≠0, ∴y =x 0的图象是直线y =1挖去(0,1)点. 4.函数f (x )=(1-x )0+(1-x )12的定义域为________.解析:⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≠01-x ≥0,∴x <1.答案:(-∞,1)5.已知幂函数f (x )的图象经过点(2,22),则f (4)的值为( ) A .16 B.116 C.12D .2解析:选C.设f (x )=x n ,则有2n =22,解得n =-12,即f (x )=x -12,所以f (4)=4-12=12. 6.下列幂函数中,定义域为{x |x >0}的是( )A .y =x 23 B .y =x 32 C .y =x -13D .y =x -34解析:选D.A.y =x 23=3x 2,x ∈R ;B.y =x 32=x 3,x ≥0;C.y =x -13=13x ,x ≠0;D.y =x -34=14x3,x >0.7.已知幂函数的图象y =xm 2-2m -3(m ∈Z ,x ≠0)与x ,y 轴都无交点,且关于y 轴对称,则m 为( )A .-1或1B .-1,1或3C .1或3D .3解析:选B.因为图象与x 轴、y 轴均无交点,所以m 2-2m -3≤0,即-1≤m ≤3.又图象关于y 轴对称,且m ∈Z ,所以m 2-2m -3是偶数,∴m =-1,1,3.故选B. 8.下列结论中,正确的是( )①幂函数的图象不可能在第四象限②α=0时,幂函数y =x α的图象过点(1,1)和(0,0) ③幂函数y =x α,当α≥0时是增函数④幂函数y =x α,当α<0时,在第一象限内,随x 的增大而减小 A .①② B .③④ C .②③D .①④解析:选D.y =x α,当α=0时,x ≠0;③中“增函数”相对某个区间,如y =x 2在(-∞,0)上为减函数,①④正确. 9.在函数y =2x 3,y =x 2,y =x 2+x ,y =x 0中,幂函数有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选B.y =x 2与y =x 0是幂函数.10.幂函数f (x )=x α满足x >1时f (x )>1,则α满足条件( )A .α>1B .0<α<1C .α>0D .α>0且α≠1解析:选A.当x >1时f (x )>1,即f (x )>f (1),f (x )=x α为增函数,且α>1. 11.幂函数f (x )的图象过点(3,3),则f (x )的解析式是________.解析:设f (x )=x α,则有3α=3=312⇒α=12.答案:f (x )=x 1212.设x ∈(0,1)时,y =x p (p ∈R )的图象在直线y =x 的上方,则p 的取值范围是________.解析:结合幂函数的图象性质可知p <1. 答案:p <113.如图所示的函数F (x )的图象,由指数函数f (x )=a x 与幂函数g (x )=x α“拼接”而成,则a a 、a α、αa 、αα按由小到大的顺序排列为________.解析:依题意得⎩⎨⎧ a 14=1214α=12⇒⎩⎨⎧a =116,α=12.所以a a=(116)116=[(12)4]116,a α=(116)12=[(12)32]116,αa =(12)116,αα=(12)12=[(12)8]116,由幂函数单调递增知a α<αα<a a <αa . 答案:a α<αα<a a <αa11 14.函数f (x )=(m 2-m -5)x m -1是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,试确定m 的值.解:根据幂函数的定义得:m 2-m -5=1,解得m =3或m =-2,当m =3时,f (x )=x 2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.故m =3.15.已知函数f (x )=(m 2+2m )·x m 2+m -1,m 为何值时,f (x )是:(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数?解:(1)若f (x )为正比例函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ m 2+m -1=1m 2+2m ≠0⇒m =1. (2)若f (x )为反比例函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ m 2+m -1=-1m 2+2m ≠0⇒m =-1. (3)若f (x )为二次函数,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m -1=2m 2+2m ≠0⇒m =-1±132. (4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1,∴m =-1±2.16.已知幂函数y =x m 2-2m -3(m ∈Z )的图象与x 、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,并画出它的图象.解:由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3.又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3.当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不适合题意.∴m =±1或m =3.当m =-1或m =3时,有y =x 0,其图象如图(1).当m =1时,y =x -4,其图象如图(2).。
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幂函数的图像与性质 Prepared on 22 November 2020【知识结构】1.有理数指数幂 (1)幂的有关概念①正数的正分数指数幂:0,,1)m na a m n N n *=>∈>、且; ②正数的负分数指数幂: 10,,1)m n m naa m n N n a-*==>∈>、且③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.注:分数指数幂与根式可以互化,通常利用分数指数幂进行根式的运算。
(2)有理数指数幂的性质①a r a s =a r+s (a>0,r 、s ∈Q );②(a r )s =a rs (a>0,r 、s ∈Q ); ③(ab)r =a r b s (a>0,b>0,r ∈Q );.例2 (1)计算:25.02121325.0320625.0])32.0()02.0()008.0()945()833[(÷⨯÷+---;(2)化简:5332332323323134)2(248aa a a ab aaab b ba a ⋅⋅⨯-÷++--变式:(2007执信A )化简下列各式(其中各字母均为正数):(1);)(65312121132b a ba b a ⋅⋅⋅⋅--(2).)4()3(6521332121231----⋅÷-⋅⋅b a b a b a(3)100.256371.5()86-⨯-+(三)幂函数 1、幂函数的定义形如y=x α(a ∈R )的函数称为幂函数,其中x 是自变量,α为常数注:幂函数与指数函数有本质区别在于自变量的位置不同,幂函数的自变量在底数位置,而指数函数的自变量在指数位置。
例1.下列函数中不是幂函数的是( )A.y = B .3y x = C .2y x = D .1y x -=例2.已知函数()()2531m f x m m x --=--,当 m 为何值时,()f x : (1)是幂函数;(2)是幂函数,且是()0,+∞上的增函数; (3)是正比例函数;(4)是反比例函数;(5)是二次函数;变式 已知幂函数2223(1)m m y m m x --=--,当(0)x ∈+,∞时为减函数,则幂函数y =_______. 2.幂函数的图像幂函数y =x α的图象由于α的值不同而不同.α的正负:α>0时,图象过原点和(1,1),在第一象限的图象上升;α<0时,图象不过原点,在第一象限的图象下降,反之也成立;3、幂函数的性质例3.比较大小:(1)11221.5,1.7 (2)33( 1.2),( 1.25)--(3)1125.25,5.26,5.26---(4)30.530.5,3,log 0.54.幂函数的性质及其应用 幂函数y =x α有下列性质:(1) 单调性:当α>0时,函数在(0,+∞)上单调递增;当α<0时,函数在(0,+∞)上单调递减.(2)奇偶性:幂函数中既有奇函数,又有偶函数,也有非奇非偶函数,可以用函数奇偶性的定义进行判断.例4.已知幂函数223m m y x --=(m Z ∈)的图象与x 轴、y 轴都无交点,且关于原点对称,求m 的值.例5.已知幂函数2()m y x m -=∈N 的图象与x y ,轴都无交点,且关于y 轴对称,求m 的值,并画出它的图象.变式:已知幂函数f(x)=x 322--m m (m ∈Z )为偶函数,且在区间(0,+∞)上是单调减函数.(1)求函数f(x);(2)讨论F (x )=a)()(x xf bx f -的奇偶性. 5.规律方法(1).幂函数y =x α(α=0,1)的图象 (2).幂函数(,,,a q qy x a p q N p p*==∈为最简分式)的图象 6.性质:(1)幂函数的图象都过点 ;任何幂函数都不过 象限; (2)当0a >时,幂函数在[0,)+∞上 ;当0a <时,幂函数在(0,)+∞上 ;(3)当2,2a =-时,幂函数是 ;当11,1,3,3a =-时,幂函数是 .例6右图为幂函数y x α=在第一象限的图像,则,,,a b c d 的大小关系是( ) 例7 若点在幂函数的图象上,点在幂函数的图象上,定义,试求函数的最大值以及单调区间。
例8 若函数在区间上是递减函数,求实数的取值范围。
【巩固练习】1.在函数22031,3,,y y x y x x y x x===-=中,幂函数的个数为 ( ) A .0B .1C .2D .32、幂函数的图象都经过点( )A .(1,1)B .(0,1)C .(0,0)D .(1,0)3、幂函数25-=xy 的定义域为( )A .(0,+)B .[0,+)C .RD .(-,0)U (0,+)4.若幂函数()a f x x =在()0,+∞上是增函数,则 ( ) A .a >0 B .a <0 C .a =0 D .不能确定5.若幂函数()1m f x x -=在(0,+∞)上是减函数,则 ( ) A .m >1 B .m <1C .m =lD .不能确定xOy6.若函数f (x )=x 3(x ∈R),则函数y =f (-x )在其定义域上是( )A .单调递减的偶函数B .单调递减的奇函数C .单调递增的偶函数D .单调递增的奇函数 7.已知幂函数f (x )=x α的部分对应值如下表:x 1 f (x )1则不等式f (|x |)≤2的解集是( ) A .{x |-4≤x ≤4} B .{x |0≤x ≤4} C .{x |-2≤x ≤2}D .{x |0<x ≤2}8.如果幂函数y =(m 2-3m +3) 的图象不过原点,则m 的取值是( )A .-1≤m ≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =19、当x ∈(1,+∞)时,函数)y =a x 的图象恒在直线y =x 的下方,则a 的取值范围是 A 、a <1B 、0<a <1C 、a >0D 、a <0二、填空题: 11、若21)1(-+a <21)23(--a ,则a 的取值范围是____;12.函数23-=xy 的定义域为___________.(A ) (B ) (C ) (D ) (E ) (F )13.幂函数y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎪⎫-2,-18,则满足f (x )=27的x 的值是________.14.已知a =5-12,函数f (x )=a x,若实数m ,n 满足f (m )>f (n ),则m , n 的大小关系为________.幂函数的性质与图像测试一、填空题1.若幂函数()y f x =的图像过点22⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,则函数()y f x =的解析式为__________.2.已知函数()()22144m m f x m m x --=--是幂函数,则实数m 的值为__________.3.幂函数223nn y x --=()n N ∈的图像与两坐标无交点且关于y 轴对称,则n 的值等于_________.4.设1112,1,,,,1,2,3232a ⎧⎫∈---⎨⎬⎩⎭,已知幂函数()f x x α=是偶函数,且在区间()0,+∞上是减函数,则满足要求的α值的个数是__________.5.已知函数()1a xf x x a -=--的图像的对称中心是()3,1-,则函数()f x 的单调递减区间是_________.6.已知幂函数()y x R αα=∈的图像当01x <<时,在直线y x =的上方;当1x >时在直线y x =的下方,则α的取值范围是__________.7.函数y =12y x =的图像向__________平移________个单位. 8.已知()()1133132x x --+<-,则实数x 的取值范围是_________.二、选择题9.如图,M 、N 、P 、Q 分别为幂函数图像上的点,且他们的纵坐标相同,若四个幂函数为①3y x -=;②2y x -=;③23y x -=;④13y x -=,则M 、N 、P 、Q 与四个函数序号的对应顺序只可能是( ).(A )①②③④ (B)②③④① (C)②①③④(D)③②①④10.下列函数中,是奇函数且在()0,+∞上是增函数的是( ). (A)53y x -= (B) 53y x = (C)54y x =(D)43y x =11.当()1,x ∈+∞时,下列函数的图像全在直线y x =下方且为偶函数的是( ). (A)12y x =(B) 4y x -= (C)4y x = (D)1y x -=12.设()y f x =和()y g x =是两个不同的幂函数,集合()(){}|M x f x g x ==,则集合M 中元素的个数是( ) (A)1或2或0 (B) 1或2或3 (C)1或2或3或4 (D)0或1或2或3三、解答题13.研究函数23y x =的定义域、值域、奇偶性和单调性,并画出其大致图像.。