3.3 幂函数 课标要求 1.了解幂函数的概念,会求幂函数的解析式. 2.通过具体实例,结合y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x的图象,归纳出幂函数的基本性质. 【引入】 我们说要学好数学,要先了解它的发展史,比如我们今天要学习的幂函数,“幂”其原意是遮盖东西用的布,后来引申为面积.《九章算术》刘徽注:“凡广纵相乘谓之幂.”后来又推广引申为多次乘方的结果.到了清明时代,既称面积为幂,也称平方或立方为幂.清末之后,幂逐渐开始专指乘方概念. 一、幂函数的概念 探究1 给出函数:y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x,这些函数的解析式有什么共同的特征?这类函数解析式的一般形式应如何表示? 提示 解析式都具有幂的形式而且都是以幂的底数为自变量,幂的指数都是常数,一般形式可用y=xα表示. 【知识梳理】 一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数. 温馨提示 幂函数的特征:①xα的系数为1;②xα的底数是自变量;③xα的指数为常数,只有同时满足这三个条件,才是幂函数. 例1 (1)在函数y=,y=2x2,y=x2+x,y=1中,幂函数的个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.3 (2)(链接教材P91练习T1)已知y=(m2+2m-2)xm2-2+m+3是幂函数,则m=_____. 答案 (1)B (2)-3 解析 (1)∵y==x-2,∴是幂函数;y=2x2由于出现系数2,因此不是幂函数;y=x2+x是两项和的形式,不是幂函数;y=1=x0(x≠0),可以看出,常函数y=1的图象比幂函数y=x0的图象多了一个点(0,1),所以常函数y=1不是幂函数. (2)由题意解得m=-3. 思维升华 1.判断一个函数是否为幂函数的依据是幂函数的定义. 2.若一个函数为幂函数,则该函数也必具有y=xα(α为常数)这一形式.形如y=(3x)α,y=2xα,y=xα+5…形式的函数都不是幂函数. 训练1 (1)若函数f(x)是幂函数,且满足f(4)=16,则f(-4)的值等于_____. (2)已知f(x)=ax2a+1-b+1是幂函数,则a+b等于( ) A.2 B.1 C. D.0 答案 (1)16 (2)A 解析 (1)设f(x)=xα,因为f(4)=16, ∴4α=16, 解得α=2,∴f(-4)=(-4)2=16. (2)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. 二、幂函数的图象与性质 探究2 在同一坐标系中分别画出函数y=x,y=x2,y=x3,y=x-1,y=x的图象,思考并回答: (1)函数图象有什么共同特征? 提示 五个幂函数的图象均过定点(1,1). (2)在第一象限,函数图象具有哪些特点? 提示 ①当α>0时,y=xα在第一象限内的图象由左向右呈上升趋势. ②当α<0时,y=xα在第一象限内图象由左向右呈下降趋势. 【知识梳理】 幂函数的性质与图象 (1)函数y=x,y=x2,y=x3,y=x和y=x-1的图象都通过点(1,1). (2)函数y=x,y=x3,y=x-1是奇函数,函数y=x2是偶函数. (3)在区间(0,+∞)上,函数y=x,y=x2,y=x3,y=x单调递增,函数y=x-1单调递减. (4)在第一象限内,函数y=x-1的图象向上与y轴无限接近,向右与x轴无限接近. 温馨提示 (1)当α>1时,幂函数的图象下凸;当α=1时,幂函数的解析式为y=x;当0<α<1时,幂函数的图象上凸. (2)在(-∞,0)上,幂函数有无图象与α的取值有关,若函数为偶函数,函数图象一定出现在第二象限,若函数为奇函数,函数图象一定出现在第三象限. (3)幂指数互为倒数的幂函数在第一象限内的图象关于直线y=x对称. (4)幂函数在第一象限内指数的变化规律:在直线x=1的右侧,图象从上到下,相应的幂指数由大变小. 例2 (1)若幂函数f(x)=(2m2-6m+5)x2m-3的图象与x轴没有交点,则f(x)的图象关于_____对称( ) A.原点 B.x轴 C.y轴 D.不确定 (2)在同一坐标系内,函数y=xa(a≠0)和y=ax-的图象可能是( ) 答案 (1)A (2)C 解析 (1)因为函数为幂函数,且与x ... ...
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