幂函数概念和性质.
幂函数的性质
幂函数的性质
幂函数是数学中常见的一种函数形式,由x的幂次和常数项构成。
幂函数的一般形式可以表示为f(x) = ax^n + b,其中a、n和b为常数,
且n为正整数。幂函数具有独特的性质,包括定义域、值域、奇偶性、单调性以及图像特点等,下面将详细探讨幂函数的各种性质。
一、定义域
幂函数的定义域取决于幂指数n的奇偶性:
当n为奇数时,幂函数的定义域为实数集;
当n为偶数时,幂函数的定义域取决于系数a的正负性:
- 若a>0,则幂函数的定义域为非负实数集,即x ≥ 0;
- 若a<0,则幂函数的定义域为空集,即不存在实数使幂函数的结
果为负数。
二、值域
幂函数的值域也与幂指数n的奇偶性和系数a的正负性相关:
当n为奇数时,幂函数的值域为全体实数;
当n为偶数时,幂函数的值域取决于系数a的正负性:
- 若a>0,则幂函数的值域为非负实数集,即f(x) ≥ 0;
- 若a<0,则幂函数的值域在实数轴上存在最大值,即存在一个唯
一的实数C使得f(x) ≤ C。
三、奇偶性
幂函数的奇偶性由幂指数n来决定:
当n为偶数时,幂函数为偶函数,即f(x) = f(-x),图像关于y轴对称;
当n为奇数时,幂函数为奇函数,即f(x) = -f(-x),图像关于原点对称。
四、单调性
幂函数的单调性与幂指数n的奇偶性和系数a的正负性相关:
当n为正整数且n为奇数时,幂函数在整个定义域上单调递增或单调递减;
当n为正整数且n为偶数时,幂函数在定义域上存在极值点,若系数a>0,则为单调递增,若系数a<0,则为单调递减。
五、图像特点
幂函数的图像具有一些特点:
幂函数及其性质
幂函数及其性质专题
一、幂函数的定义
一般地,形如y x α=(x ∈R )的函数称为幂孙函数,其中x 是自变量,α是常数.如
112
3
4
,,y x y x y x -
===等都是幂函数,幂函数与指数函数,对数函数一样,都是基本初等函数. 二、函数的图像和性质
(1)y x = (2)12
y x = (3)2y x = (4)1y x -= (5)3y x =
用描点法在同一坐标系内画出以上五个函数图像,通过观察图像,可以看出:
3.幂函数性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)x >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.
三.两类基本函数的归纳比较: ① 定义
对数函数的定义:一般地,我们把函数log a y x =(a >0且a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
幂函数的定义:一般地,形如y x α=(x ∈R )的函数称为幂孙函数,其中x 是自变量,α是常数. ②性质
对数函数的性质:定义域:(0,+∞);值域:R ;
过点(1,0),即当x =1,y =0;
在(0,+∞)上是增函数;在(0,+∞)是上减函数 幂函数的性质:所有的幂函数在(0,+∞)都有定义, 图象都过点(1,1)x >0时,幂函数的图象都通过原点, 在[0,+∞]上,y x =、2y x =、3
y x =、1
2
y x =是增函数, 在(0,+∞)上, 1y x -=是减函数。
例1.已知函数()()
幂函数的性质
幂函数的性质
幂函数的性质有正值性质和负值性质两种:
1、正值性质。
当Q>0时,幂函数Y=XC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,+oo)上是增函数。
C、在第一象限内,Q>1时,导数值逐渐增大。Q=1时,导数为常数:0<A<1时,导数值逐渐减划小,趋近于0(函数值递增)。
2、负值性质。
当A<0时,幂函数Y=XQ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—2,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。
幂函数的概念与性质
幂函数的概念与性质
幂函数是高中数学中的重要概念之一,它在数学领域拥有广泛的应用。本文将介绍幂函数的基本概念和性质,帮助读者更好地理解和应
用这一数学工具。
一、幂函数的概念
幂函数是指形如f(x)=ax^n的函数,其中a和n为常数,n为指数。
其中,a称为底数,n称为指数。这里要注意的是,底数a必须大于0
且不等于1,指数n可以是任意实数。
幂函数在底数和指数的选择上具有很大的灵活性。当n为正整数时,幂函数表现为递增或递减的特点,如f(x)=2x^3,其图像为一个开口向
上的曲线;当n为负整数时,幂函数则表现为递减或递增的特点,如
f(x)=\frac{1}{2}x^{-2},其图像为一个开口向下的曲线;当n为小数或
分数时,幂函数则表现出递增或递减的平缓特点,如f(x)=\sqrt{x},其
图像为一条从原点开始向右上方延伸的曲线。
二、幂函数的性质
1. 定义域和值域:
幂函数的定义域为实数集,即该幂函数对于任意实数x都有定义。
值域则根据底数a和指数n的取值情况而定。
2. 奇偶性:
当指数n为偶数时,幂函数是对称于y轴的偶函数,即f(x)=f(-x);
当指数n为奇数时,幂函数则是关于原点对称的奇函数,即f(x)=-f(-x)。
3. 单调性:
当指数n为正数时,幂函数是递增的;当指数n为负数时,幂函数
则是递减的。
4. 渐近线:
当指数n为正数时,幂函数的图像在x轴的右侧将趋近于正无穷,
即具有一条水平渐近线y=0;当指数n为负数时,幂函数的图像在x轴
的右侧将趋近于正0,其图像也会具有一条水平渐近线y=0。
5. 极值点:
幂函数的概念与性质
幂函数的概念与性质
在数学中,幂函数是一种常见而重要的函数类型。它是一种形如
f(x) = x^n的函数,其中n是常数,x是自变量,而f(x)则是因变量。幂函数的性质取决于n的值,下面将详细介绍幂函数的概念与性质。
一、幂函数的定义
幂函数是一类特殊的单变量函数,其定义为f(x) = x^n,其中n是常数,x是自变量。在这个函数中,自变量x的值经过幂指数n的运算而得到新的函数值f(x)。
当幂函数的指数n为正数时,函数图像会呈现出不同的特点。例如当n为2时,幂函数为f(x) = x^2,它代表了二次函数的图像,是一个开口向上的抛物线。当n为3时,幂函数为f(x) = x^3,它代表了一个呈现出S形曲线的三次函数。同理,幂函数的指数n为负数时,函数图像也会呈现出不同的形状。
二、幂函数的性质
1. 定义域和值域:幂函数的定义域为实数集R,除非指数n为分数时会有例外。对于n为整数的幂函数,其值域为非负实数集R+;当n 为奇数时,幂函数的值域为整个实数集R。
2. 对称性:当幂函数的指数n为偶数时,函数图像关于y轴具有对称性。当幂函数的指数n为奇数时,函数图像关于原点具有对称性。
3. 单调性:幂函数的单调性与指数n的正负性有关。当n为正数时,幂函数是递增的;当n为负数时,幂函数是递减的。
4. 极限性质:幂函数具有一些特殊的极限性质。当n大于0时,随
着x趋于正无穷或负无穷,幂函数的值趋于正无穷;当n小于0时,随着x趋于正无穷或负无穷,幂函数的值趋于零。
5. 奇偶性:幂函数的奇偶性与指数n的奇偶性一致。当n为偶数时,幂函数为偶函数;当n为奇数时,幂函数为奇函数。
幂函数知识点总结
幂函数知识点总结
幂函数是数学中常见的一类函数,主要应用于数据分析和物理学中。它有着独特的数学性质,并且能够解释一系列规律性的现象,因此在各个领域中都有着广泛的应用。本文将综合介绍幂函数的基本性质、作用机制和表达方式,以及其在实际应用中的各种特性。
一、基本性质
幂函数(Power Function)是一类函数,通常定义为 y=x^n,其中x为变量,n为常数。它同样也是一种一元函数,因为它只有一个变量X,表示函数值由变量X决定。
二、作用机制
幂函数的作用机制主要体现在它的图象与数轴上。因为x的增大会使得y的值也会加大,所以函数的图象通常是一条上凸的曲线。这条曲线在原点处发散无限,而且具有明显的拐点,即抛物线的最高点。
此外,幂函数的作用机制还表现出了其“加速增长”的性质。从图象上看,在抛物线最高点处,x增大时,y值会比较稳定,但是在x值增大之后,y值会变化得越来越快,这也是函数的最显著特征。
三、表达方式
幂函数的表达方式很简单,一般情况下,以n来表示其幂的值,并且幂的值可以是整数、实数或负数,但必须保证x的值不等于0,这里说明由于x不等于0才有意义,因为若x等于0时,n为任意值,y都等于0.
例如:
y=x^2,即平方函数,n=2;
y=x^3,即立方函数,n=3;
y=x^2,即倒数平方函数,n=2.
四、实际应用
1、数据分析:幂函数在数据分析中应用十分广泛,其特有的“加速增长”性质,让数据分析者能够以规律的路径追求特定的结果。例如,可以利用幂函数进行回归分析,以拟合给定数据;此外,可以利用幂函数构建概率模型,更好地研究联系型数据间的关系;
幂函数的图象及性质
幂函数
一、定义
幂函数的概念:一般地,函数
叫做幂函数,其中
是自变量,
注意:幂函数的解析式是幂的形式,幂的底数是自变量,指数是常数。
二、研究一类函数的一般路径
注意:我们先从实际案例中,写出一系列函数的解析式,从中找到某一类函数的概念,再通过函数的解析式,求出函数的定义域,接着画出函数的图像,可以使用描点法画图,同时利用函数的性质来简化画图的过程,最后利用函数的解析式和图像,来研究函数的值域、单调性、奇偶性和其他性质。
三、六个幂函数的图像及性质
1
、六个幂函数
2
、幂函数的图像
-2-10123-2
1
1
2
3
定义域:R 值域:R
单调性:在R 上单调递增,增函数奇偶性:奇函数
严
禁
复
制
-2-101
234
1
1
4
9
定义域:R 值域:
单调性:在上单调递减,减函数,在
上单调递增,增函数
奇偶性:偶函数
-2-10123-8
-1
1
8
27
定义域:R 值域:R
单调性:在R 上单调递增,增函数奇偶性:奇函数
严
禁
复
制
12
4 0
12定义域:
值域:
单调性:在上单调递增,增函数
奇偶性:非奇非偶函数
严
禁
复
制
-2
1
2
2
定义域:
值域:
单调性:在上单调递减,减函数
奇偶性:奇函数
-21
2
4
定义域:
值域:
单调性:在上单调递减
严
禁
复
制
奇偶性:偶函数
从以上函数分析中,我们得到了6个幂函数的图像
总结:6个幂函数具有的共同性质和不同性质
1
、函数
的图像都经过。
2、
函数在区间上单调递增,是增函数。函数和
严
禁
复
制
在区间
上单调递减,是减函数。
在区间上单调
递增,是增函数。和在是单调递减,是减函数。
3
、函数
、和
是奇函数,函数
和
是偶函数,函数是非奇非偶函数。
4
幂函数的定义及性质
幂函数的定义及性质
幂函数是数学中常见的一类函数形式,它的定义如下:
定义:对于给定的实数a(a≠0)和非零实数b,幂函数f(x)=a⋅x^b。
其中,a称为幂函数的系数,b称为幂函数的指数,x称为幂函数的
自变量,f(x)称为幂函数的因变量。
在幂函数的定义中,a是幂函数的系数,可以取任意非零实数。系
数a决定了函数的纵向伸缩变换,当a>0时,幂函数的图像在y轴上方,当a<0时,幂函数的图像在y轴下方。
指数b是幂函数的指数,决定了函数的横向伸缩变换以及函数的形状。当b>1时,幂函数增长更为迅速;当0<b<1时,幂函数增长逐渐
变缓;当b=1时,幂函数变为线性函数;当b<0时,幂函数变为倒数
函数。
幂函数的性质如下:
1. 定义域和值域:
幂函数的定义域为所有使得指数函数值存在的实数。
当a>0且b>0时,幂函数的值域为(0,+∞);
当a<0且b为奇数时,幂函数的值域为(-∞,0);
当a<0且b为偶数时,幂函数的值域为[0,+∞)。
2. 对称性:
a⋅(-x)^b = (-a)⋅x^b,即幂函数关于y轴对称。
3. 单调性:
幂函数在定义域上单调递增或递减,取决于系数a和指数b的正负情况。
4. 奇偶性:
当b为整数时,幂函数的奇偶性与系数a的奇偶性一致;
当b为分数时,幂函数的奇偶性与a的正负性一致。
5. 渐近线:
当b>0时,幂函数的图像有一条水平渐近线y=0;
当b<0时,幂函数的图像有两条渐进线,分别是x轴和y轴。
6. 函数的图像:
幂函数的图像形状随着系数a和指数b的取值而变化,可以是上凸、下凸、对称或非对称的。
幂函数的基本概念与性质
幂函数的基本概念与性质
幂函数是数学中一类重要的函数类型,其表示形式为$f(x) = ax^b$,其中a和b为常数,且b是实数。幂函数的基本概念包括定义域、值域、图像特征等,而幂函数的性质则涉及到增减性、奇偶性、最值和渐近
线等方面。本文将详细探讨幂函数的基本概念与性质,以帮助读者更
好地理解这一函数类型。
一、幂函数的基本概念
1. 定义域:幂函数的定义域为所有使得底数$x$的幂指数$b$合法的
实数。通常来说,当$b$为有理数时,定义域为全体实数;若$b$为无
理数,定义域则需根据具体情况进行讨论。
2. 值域:幂函数的值域根据幂指数$b$的正负以及常数$a$的正负可
以得到不同的结果。当$b$为正数时,如果$a$也为正数,则值域为全
体正实数;若$a$为负数,则值域为全体负实数。当$b$为负数时,根
据奇偶性的不同,值域也有所不同。
3. 图像特征:幂函数的图像特征主要与幂指数$b$的正负、常数
$a$的正负以及其他可能的变化因素有关。当$b$为正数时,幂函数呈
现递增趋势,且随着$b$的增大,图像会更加陡峭;当$b$为负数时,
幂函数会呈现递减趋势,且随着$b$的增大,图像会更加平缓。
二、幂函数的性质
1. 增减性:当幂函数的幂指数$b$为正数时,函数是递增的,即随
着自变量$x$的增大,函数值$f(x)$也随之增大。相反,当$b$为负数时,函数是递减的,即随着自变量$x$的增大,函数值$f(x)$会减小。
2. 奇偶性:幂函数的奇偶性取决于底数$x$的幂指数$b$的奇偶性。
当$b$为偶数时,函数是偶函数,即$f(-x) = f(x)$;当$b$为奇数时,函
幂函数的性质知识点总结
幂函数的性质知识点总结
幂函数是一种常见的函数形式,其形式为$f(x)=x^a$,其中$a$为实数,$x$为正实数。在初等数学中,我们常常使用幂函数来描述各种各样的问题。因此,本文将全面总结幂函数的性质,包括定义域、值域、单调性、奇偶性、最值等等。
一、定义域
对于幂函数$f(x)=x^a$,其定义域为$x>0$。这是因为,对于$x\leq 0$的情况,幂函数的值可能会在实数范围内无限制地扩大或缩小,从而变成无意义的虚数或复数。因此,为了确保$f(x)$在实数范围内有意义,必须限定$x>0$。
二、值域
当$a>0$时,$f(x)$的值域为$[0,+\infty)$。这是因为,对于
$x=0$时,$f(x)=0$;而对于$x>0$时,$f(x)$的值随着$x$的增大而增大,趋近于无穷大。因此,$f(x)$的值域为$[0,+\infty)$。
当$a<0$时,$f(x)$的值域为$(0,+\infty)$。这是因为,对于$x\neq 0$时,$f(x)>0$;而对于$x=0$时,$f(x)=0$。因此,
$f(x)$的值域为$(0,+\infty)$。
三、单调性
当$a>0$时,$f(x)$在定义域内单调递增。这是因为,对于$x_1<x_2$的情况,$f(x_2)-f(x_1)=(x_2^a-x_1^a)$。由于
$x_2>x_1$且$a>0$,因此$x_2^a>x_1^a$,仅需考虑到$x_2^a$与$x_1^a$的差异即可。因此,$f(x)$在定义域内单调递增。
幂函数的概念与计算
幂函数的概念与计算
幂函数是数学中常见且重要的一类函数,具有形如f(x) = ax^m的特点。其中,a是实数,而m是自然数或正整数。幂函数的特点是自变
量x的指数是恒定不变的,而系数a可以是任意实数。
一、幂函数的定义和性质
幂函数是由实数到实数的映射,在定义域内具有以下特点:
1. 幂函数的定义域是实数集R,即幂函数对任意实数都有定义。
2. 幂函数的值域则取决于指数m的奇偶性。当m为奇数时,值域
为全体实数;当m为偶数时,值域为非负实数。
3. 当指数m为正整数时,幂函数是递增函数;当指数m为负整数时,幂函数是递减函数。
4. 当指数m为正偶数时,幂函数的图像呈现上升的开口向上的形状;当指数m为正奇数时,幂函数的图像呈现上升的开口向下的形状。
5. 幂函数在x轴上有一个零点x=0,其它的零点则取决于指数m的
取值。
二、幂函数的计算方法
在实际问题中,我们需要具体计算幂函数的值。根据幂函数的特性,我们可以采用以下方法进行计算:
1. 零点计算:对于幂函数f(x) = ax^m,我们可以令f(x) = 0,然后求解方程ax^m = 0,从而得到幂函数的零点。
2. 极值计算:当幂函数为单调函数时,可以通过求解f'(x) = 0来得
到极值点。
3. 特殊值计算:根据幂函数的定义和性质,我们可以计算一些特殊值,例如当x=1时,f(x) = a;当x=-1时,f(x) = a(-1)^m。
三、幂函数的应用举例
幂函数在实际问题中有广泛的应用,下面以几个具体的例子来说明:
1. 功率函数:电路中的功率由电流和电压的乘积决定,而功率函数
幂函数与函数的概念
幂函数与函数的概念
函数是数学中非常重要的概念,它描述了两个集合之间的对应关系。而幂函数是一类特殊的函数,它的自变量为底数,因变量为指数。本
文将重点探讨幂函数和其他常见函数的不同之处,以及幂函数的性质
和应用。
一、幂函数的定义和性质
幂函数是形如y = x^a的函数,其中x为自变量,a为常数,y为因
变量。幂函数中的指数可以是整数、分数或者实数,但当指数为0时,函数将变为常函数1。不同指数的幂函数呈现出不同的特征。
1. 整数指数的幂函数:
当指数为正整数a时,幂函数将呈现出不断增长的趋势。例如,y = x^2表示抛物线,在x轴右侧永远为正,并且随着x的增大而增大。而
当指数为负整数时,幂函数将会变成反比例函数,即随着x的增大而
减小。
2. 分数指数的幂函数:
当指数为分数时,幂函数的图像将会出现不同的形状。例如,y =
x^(1/2)表示平方根函数,其图像为非负的抛物线,随着x的增大而增大,但增长速度逐渐减缓。类似地,指数为倒数、立方等分数时,幂
函数的图像也会有所不同。
3. 实数指数的幂函数:
当指数为实数时,幂函数的图像将更加多样化。在指数为实数且底
数为正数时,幂函数的图像将呈现出类似指数函数的特点,即随着x
的增大而迅速增大或减小。而当底数为负数时,幂函数则具有奇偶性
的变化。
二、幂函数的应用
幂函数在自然科学、经济学等领域中有着广泛的应用。以下是其中
几个重要的应用:
1. 物理学中的功率函数:
功率函数是幂函数的一种特殊情况,其中指数为常数。在物理学中,功率函数常用于描述功率与时间、功率与速度等之间的关系。
幂函数的定义与性质
幂函数的定义与性质
幂函数是一类基本的数学函数,它的定义形式是f(x) = ax^k,其中a和k是常数,且a不等于零。幂函数在数学中有着广泛的应用,无论是在代数、几何还是在物理等领域,都有重要的作用。本文将重点介绍幂函数的定义与性质。
一、幂函数的定义
幂函数是一种基本的数学函数,它的定义形式如下:
f(x) = ax^k
其中,a是一个不等于零的常数,k是一个实数。a被称为幂函数的系数,k被称为幂指数。幂指数k可以是正数、负数、零或分数。具体的取值范围决定了幂函数的性质。
二、幂函数的性质
1. 幂函数的定义域和值域
幂函数的定义域是实数集R,即所有实数x都可以作为幂函数的自变量。根据幂函数定义,当幂指数k是正数或分数时,幂函数的值域是正实数集(0,+∞);当幂指数k是负数时,幂函数的值域是(0,+∞)的倒数集(0,1);当幂指数k是零时,幂函数的值域是{a},即幂指数为零时函数的值固定为系数a。
2. 幂函数的图像特征
幂函数的图像特征与幂指数k的正负有关。当幂指数k大于1时,幂函数呈现出单调递增的特性,图像在原点右侧上升;当幂指数k介于0和1之间时,幂函数呈现出单调递减的特性,图像在原点右侧下降;当幂指数k小于0时,幂函数图像会关于x轴对称,且在增大的过程中逐渐趋近于0。
3. 幂函数的性质与幂指数k的关系
幂函数的性质与幂指数k的取值有关。当幂指数k大于1时,幂函数是增长的加速函数;当幂指数k小于1但不等于零时,幂函数是增长的减速函数;当幂指数k小于0时,幂函数是单调递减函数;当幂指数k等于0时,幂函数是常数函数。
高中数学:幂函数的概念、图象和性质
⾼中数学:幂函数的概念、图象和性质1、幂函数的概念
⼀般地,函数叫做幂函数,其中是⾃变量,是常数;其定义域是使有意义的值的集合。
例1、已知幂函数,且当时为减函数。求幂函数的解析式。
分析:正确理解幂函数的概念、幂函数的图象与性质。求幂函数的解析式,⼀般⽤待定系数法,弄明⽩幂函数的定义是解题的关键。
解答:由于为幂函数,
所以,解得,或。
当时,,在上为减函数;
当时,,在上为常函数,不合题意,舍去。
故所求幂函数的解析式为。
2、幂函数的图象和性质
图象:
性质:
定义域
值域
奇偶性奇偶奇⾮奇⾮偶奇
单调性上增上减,上增上增上增,上分别减
定点,
(1)所有的幂函数在上都有定义,并且图象都过点;
(2)如果,则幂函数的图象过点和,并且在区间上是增函数;
(3)如果,则幂函数的图象过点,并在区间上是减函数。在第⼀象限内,当从趋向于原点时,图象在轴右⽅⽆限地逼近轴,当趋于时,图象在轴上⽅⽆限地逼近轴;
(4)当为奇数时,幂函数为奇函数;当为偶数时,幂函数为偶函数。
例2、⽐较,,的⼤⼩。
分析:先利⽤幂函数的增减性⽐较与的⼤⼩,再根据幂函数的图象⽐较与的⼤⼩。
解答:
⽽在上单调递增,且,
。故。
例3、若函数在区间上是递减函数,求实数m的取值范围。
分析:本题考查简单幂函数的性质以及函数图象的平移问题。
函数是⼀个⽐较常⽤的幂函数,它也叫做反⽐例函数,其定义域是,是⼀个奇函数,对称中⼼为(0,0),在和上都是递减函数。⼀般地,形如的函数都可以通过对的图象进⾏变换⽽得
到,所以这些函数的性质都可以借助的性质来得到。
解答:由于,所以函数的图象是由幂函数的图象先向右平移2个单位,再向上平移3个单位得到的,所以其图象如图所⽰。
幂函数的概念与性质
幂函数的概念与性质
幂函数是数学中常见的一类函数,其形式为f(x) = ax^n,其中a和
n分别表示常数,x表示自变量。本文将探讨幂函数的概念以及其性质。
1. 幂函数的定义
幂函数是指以自变量的某个幂为指数的函数。其中,a表示比例常数,n表示幂指数。幂函数可以表示为f(x) = ax^n,其中a和n为常数。
2. 幂函数的例子
幂函数的例子包括二次函数、三次函数、平方根函数等。例如,二
次函数f(x) = ax^2、三次函数f(x) = ax^3以及平方根函数f(x) = ax^(1/2)等都属于幂函数。
3. 幂函数的性质
(1)定义域和值域:对于幂函数f(x) = ax^n,定义域取决于幂指数
n的奇偶性和基数a的正负性。当n为偶数时,定义域可以是全体实数;当n为奇数时,如果a为正数,定义域也是全体实数,如果a为负数,则定义域为负实数,因为负数的奇次方不能得到实数结果。对于值域,当n为奇数时,值域为全体实数;当n为偶数时,若a为正数,值域为非负实数,若a为负数,值域为非正实数。
(2)奇偶性:幂函数在n为奇数时具有奇函数的特点,即f(-x) = -
f(x),在n为偶数时则没有这个性质。
(3)单调性:当n为正数时,幂函数在定义域上是递增的;当n 为负数时,幂函数在定义域上是递减的。
(4)图像:幂函数的图像可以是直线、抛物线、半圆等形状,具体形状取决于幂指数n的值。
通过对幂函数的定义和性质的分析,我们可以更好地理解和应用幂函数。幂函数在数学中具有广泛的应用,被用于描述自然界的现象、建模和解决实际问题等。深入理解幂函数的概念和性质有助于我们更好地掌握数学知识,并在实际应用中灵活运用。
幂函数的定义和性质
幂函数的定义和性质
幂函数是数学中一类重要的函数,其定义形式为f(x)=ax^b,其中a 和b是实数,且a不等于零。
1. 幂函数的定义
幂函数是由变量的幂指数决定的函数,其中底数为自变量x,指数为常数b。常见的幂函数包括平方函数和立方函数。幂函数的一般形式为f(x)=ax^b,其中a不为零。
2. 幂函数的性质
2.1 定义域和值域
幂函数的定义域是实数集R中所有使得底数非负的x值。当指数b 为正数时,幂函数的值域是正实数集R+;当指数b为负数时,幂函数的值域是(0, +∞)。
2.2 奇偶性
当指数b为偶数时,幂函数f(x)=ax^b是偶函数,即关于y轴对称;当指数b为奇数时,幂函数f(x)=ax^b是奇函数,即关于原点对称。
2.3 单调性
当底数a为正数且指数b为正数时,幂函数f(x)=ax^b在定义域内是递增函数;当底数a为负数且指数b为正数时,幂函数f(x)=ax^b在定义域内是递减函数。
2.4 极限性质
当指数b大于零时,随着自变量x趋近于正无穷大,幂函数
f(x)=ax^b也趋近于正无穷大;当指数b小于零时,随着自变量x趋近
于正无穷大,幂函数f(x)=ax^b趋近于零。
2.5 对称轴
当指数b为整数且为偶数时,幂函数f(x)=ax^b的对称轴为y轴;当指数b为整数且为奇数时,幂函数f(x)=ax^b的对称轴为原点。
3. 幂函数的图像特征
幂函数的图像特征与底数a和指数b的大小关系密切相关:
3.1 当底数a大于1时,幂函数的图像在x轴的右侧递增,离x轴越远函数值越大。
3.2 当底数0 < a < 1时,幂函数的图像在x轴的右侧递减,离x轴
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(5) y=2x2
(3) y= -x2
(6) y=x3+2
正确答案:(1)(2)(4)
2、
如果函数 f (x) (m2 m 1)xm22m3是幂函数,且在
区间(0,+∞)内是减函数,求满足条件的实
数m的集合。
m2
舍去m 1
1)函数f(x)的图象与x、y轴不相交 (或与坐标轴无公共点)。
2)函数f(x)的图象不经过原点。
∵2.5<2.7∴ 2.5-2/5>2.7-2/5
练习2
1) 1.30.5< 1.50.5
2) 5.12 < 5.092
1
1
3) 1.794 > 1.814
4)
(2
a
2
)
2
3≤
2
23
检测提升
1、判断下列函数是否为幂函数
若是判断其定义域与奇偶性. 1
(1) y=x4
(4) y x 2
1 (2) y x 2
(0,+∞)上为减函数.
α<0
合作探究:
幂函数在第一象限的图象 如何分布?
观察(一)
3 y x3 y x2
2
1
0
0
1wenku.baidu.com
2
3
观察(二)
3
2
1
y x2
1
1
y x3
0
0
1
2
3
观察(三)
3
2
1
y x1
0
y x2
0
1
2
3
结论:幂函数图象在第一象限的分布情况:
1 0 1 0
例2. 利用单调性判断下列各值的大小。
(1)5.20.8 与 5.30.8
(2)0.20.3-2与 0.30.3-2
(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 < 5.30.8 (2)y=x0.3在(0,+∞)内是增函数
∵0.2<0.3∴ 0.20.3 <0.30.3 (3)y=x-2/5在(0,+∞)内是减函数
y
1
x
若将它们的自变量全部用x来表示,函数值用y来表
示,则它们的函数关系式将是:
y
x
定义
一般地,函数y x叫做幂函数,其中x是自变量,
是常数.
几点说明:
1、y x中x 前面的系数为1,并且后面没有常数项.
2、 定义域不固定, 与的值有关.
幂函数与指数函数的对比
式子 a
指数函数: y=a x 底数
这里S是a的函数;
y x2
S
2
a
,
(3) 如果立方体的边长为a,那么立方体的体积V
这里V是a函数;
y
3
x
3
a
,
(4)如果一个正方形场地的面积为S,那么这个正方形的
s 边长a
1
2,
这里a是 S的函数;
1
y x2
(5)如果人ts内骑车行进了1km,那么他骑车的平均速度
t v 1 km/ s, 这里v是t的函数.
图象
几个幂函数的性质:
定义域 值域 奇偶性 单调性 公共点
yx R
R
奇函数 增函数 (0,0),(1,1)
y x2 y x3
1
y x2
y x1
R R
x0 x0
y0
R
偶函数 奇函数
(0,0),(1,1)
增函数 (0,0),(1,1)
y 0 非奇非偶 增函数 (0,0),(1,1)
y 0 奇函数
名称 x
指数
y
幂值
幂函数: y= x a 指数
底数
幂值
判断一个函数是幂函数还是指数函数切入点
看看未知数x是指数还是底数
指数函数
幂函数
例1:
判断下列函数是否为幂函数.
(1) y=x4
1 (2) y x2
1
(4) y x 2
(5) y=2x2
(3) y= -x2
(6) y=x3+2
P77练习 这个是幂函数
§2.3幂函数
学习目标
1、通过实例,了解幂函数的概念.
2、通过具体实例研究幂函数的图 象和性质.
3、掌握幂函数的简单应用.
问题引入
我们先看几个具体问题:
(1) 如果张红购买了每千克1元的蔬菜w千克,那么她需
要支付p=w元,这里p是w的函数; y x
(2) 如果正方形的边长为a,那么正方形的面积
例3.证明幂函数f (x) x在[0,]上是增函数.
证明: 任取 x1, x2 [0,],且 x1x2,则
f (x1) f (x2)
x1
(
x2
x1
x2 )( x1
x1 x2
x2 )
x1 x2
方法技巧:分子有理化
x1 x2
因为x1x2, x1, x2 [0,],所以x1 x2 0, x1 x20,
这个是幂函数
1.在函数y x2 , y 2x, y x2 x, y 1中,
哪几个是幂函数
2.已知幂函数y f (x)的图象过点(2, 2),
试求出这个函数的解析式.
解 : 设所求幂函数为y x ,
因为函数过点(2,
2), 所以
2
2
,
所以 log 2
2
log 2
1
22
1 2
1
故所求的幂函数为y x2 .
所以f (x1) f (x2),即幂函数f (x) x在[0,]上的增函数.
小结
一. 定 义 二. 图 象 三. 性 质 四. 应 用
(1,1)
一般幂函数的性质:
★幂函数的定义域、奇偶性,单调性,
α 因函数式中 的不同而各异.
★所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且函数 图象都通过点(1,1).
★如果α>0,则幂函数的图象过点(0,0),(1,1)
并在(0,+∞)上为增函数.
α>1
0<α<1
★如果α<0,则幂函数的图象过点(1,1),并在