幂函数及应用全部
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学科教师辅导讲义
教学主任签字:
特别地,当α>1时,幂函数的图象下凸; 当0<α<1时,幂函数的图象上凸.
(3)α<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.在第一象限内,当x 从右边趋向原点时,图象在y 轴右方无限地逼近y 轴正半轴;当x 趋于+∞时,图象在x 轴上方无限地逼近x 轴正半轴.
[例1] (1)下列函数:①y =x 3;②y =⎝⎛⎭⎫12x
;③y =4x 2;④y =x 5+1;⑤y =(x -1)2
;⑥y =x ;⑦y =a x (a >1).其中幂函数的个数为( )
A .1
B .2
C .3
D .4
(2)已知幂函数y =(m 2-m -1)xm 2-2m -3,求此幂函数的解析式,并指出定义域.
(1)[解析] ②⑦为指数函数,③中系数不是1,④中解析式为多项式,⑤中底数不是自变量本身,所以只有①⑥是幂函数,故选B.
[答案] B
(2)[解] ∵y =(m 2-m -1)xm 2-2m -3为幂函数, ∴m 2-m -1=1,解得m =2或m =-1.
当m =2时,m 2-2m -3=-3,则y =x -
3,且有x ≠0; 当m =-1时,m 2-2m -3=0,则y =x 0,且有x ≠0. 故所求幂函数的解析式为y =x -
3,(x ≠0)或y =x 0(x ≠0). [类题通法]
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 =x α(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.反之,若一个函数为幂函数,则该函数应具备这一形式,这是我们解决某些问题的隐含条件.
[活学活用]
函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3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
m 2-m -1=1.解得m =2或m =-1.
当m =2时,f (x )=x 3在(0,+∞)上是增函数; 当m =-1时,f (x )=x -3
在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.
故f (x )=x 3.
已知α取-2,-12,1
2
,2
[例2] (1)如图,图中曲线是幂函数y =x α在第一象限的大致图象,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,-12,1
2,2
B .2,12,-1
2,-2
C .-12,-2,2,12
D .2,12,-2,-1
2
(2)如图是幂函数y =x m 与y =x n 在第一象限内的图象,则( ) A .-1
[解析] (1)令x =2,则22>212>2-12
>2-
2,
故相应于曲线C 1,C 2,C 3,C 4的α值依次为2,12,-1
2
,-2.故选B.
(2)此类题有一简捷的解决办法,在(0,1)内取x 0,作直线x =x 0,与各图象有交点,则“点低指数大”.如图,0 [答案] (1)B (2)B [类题通法] 解决幂函数图象问题应把握的两个原则 (1)依据图象高低判断幂指数大小,相关结论为:在(0,1)上,指数越大,幂函数图象越靠近x 轴(简记为指大图低);在(1,+∞)上,指数越大,幂函数图象越远离x 轴(简记为指大图高). (2)依据图象确定幂指数α与0,1的大小关系,即根据幂函数在第一象限内的图象(类似于y =x -1 或y =x 1 2 或y =x 3) 来判断. [活学活用] 已知函数y =x a ,y =x b ,y =x c 的图象如图所示,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c