高一数学讲义幂函数
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幂函数知识点高一必修一幂函数是高中数学中的一个重要概念,它在解决实际问题和理论推导中都有广泛应用。
在高一必修一的数学课程中,学生将首次接触到幂函数的概念和相关知识。
本文将从定义、性质、图像和应用等方面进行介绍,帮助学生更好地理解和掌握幂函数。
一、幂函数的定义幂函数是形如$f(x)=x^a$的函数,其中$x$是自变量,$a$是常数且$a$可以为有理数、整数或实数。
当$a$为有理数时,幂函数的定义域是实数集;当$a$为整数时,幂函数的定义域可以是正实数集、负实数集或者零;当$a$为实数时,幂函数的定义域可以是正实数集和零集。
二、幂函数的性质1. 定义域:幂函数的定义域取决于指数的取值范围,通常为实数集或者特定的数集。
2. 奇偶性:当指数$a$为整数且为偶数时,幂函数是偶函数;当指数$a$为整数且为奇数时,幂函数是奇函数;当指数$a$为实数且为非整数时,幂函数既不是奇函数也不是偶函数。
3. 单调性:当指数$a>0$时,幂函数是增函数;当指数$a<0$时,幂函数是减函数。
4. 对称轴:当指数$a$为整数且为偶数时,幂函数的对称轴为$y$轴;当指数$a$为整数且为奇数时,幂函数没有对称轴。
三、幂函数的图像根据幂函数的性质可以推断出其图像的一些特点。
1. 当指数$a>1$时,幂函数的图像在原点左侧逐渐趋近于$x$轴且斜率逐渐增大;在原点右侧逐渐上升但斜率趋于0。
2. 当指数$a=1$时,幂函数的图像为直线$y=x$。
3. 当指数$0<a<1$时,幂函数的图像在整个定义域上单调递减,并且在$x$轴上趋于无穷。
4. 当指数$a=0$时,幂函数的图像为常数函数$y=1$。
5. 当指数$a<0$时,幂函数的图像在整个定义域上单调递减,但在$x$轴右侧逐渐趋近于0。
综上所述,幂函数的图像呈现出不同的形态和趋势,具体取决于指数的取值范围。
四、幂函数的应用幂函数在实际问题中有广泛的应用,尤其在自然科学和工程技术领域。
高一幂函数一、幂函数的概念及基本性质幂函数是指形式为y=x^a(a是常数且不等于0)的函数。
其中,x 是自变量,a是指数,y是因变量。
1.幂函数的定义域:幂函数的定义域为实数集R。
2.幂函数的增减性:当a>0时,随着x的增大,幂函数也增大;当a<0时,随着x的增大,幂函数减小。
3.幂函数的奇偶性:当a为奇数时,幂函数是奇函数;当a为偶数时,幂函数是偶函数。
4.幂函数的图像:当a>1时,幂函数呈现指数增长的图像;当0<a<1时,幂函数图像逐渐下降;当a<0时,幂函数图像在x轴正半轴上下震荡。
二、幂函数的图像特点1.幂函数的图像关于y轴对称,除了x=0处,幂函数的图像只能在第一象限和第三象限中存在。
2.幂函数的图像在x轴上的唯一零点是x=0,当a>0时,y=0是幂函数的水平渐近线;当a<0时,幂函数没有水平渐近线。
3.幂函数的图像的特点还包括:在定义域内,随着a的增大,幂函数的曲线变得越来越陡峭,斜率越大,也越接近于坐标轴。
三、幂函数的应用实例幂函数在实际生活中有许多应用,如下所示:1.货币贬值:幂函数可以用来描述货币贬值的情况。
假设初始时某国家的货币价值为100,每年贬值5%,则可以用幂函数y=100(1-0.05)^x来表示货币价值随时间的变化,其中x表示年份,y表示货币价值。
2.物种数量变化:幂函数可以用来描述物种数量随时间的变化。
假设某种细菌在细菌培养皿中繁殖,每小时繁殖数量为原来的3倍,可以用幂函数y=2^x来表示细菌数量随时间的变化,其中x表示时间(小时),y表示细菌的数量。
3.电子产品价格变化:幂函数可以用来描述电子产品价格随时间的变化。
以手机为例,假设某款手机初始价格为3000元,每年价格下降20%,则可以用幂函数y=3000(1-0.2)^x来表示手机价格随时间的变化,其中x表示年份,y表示手机价格。
四、幂函数与其他函数的关系1.幂函数与线性函数的关系:幂函数和线性函数是两种不同的函数形式。
《幂函数》讲义一、幂函数的定义一般地,形如\(y =x^α\)(\(α\)为常数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常数的函数称为幂函数。
其中\(x\)是自变量,\(α\)是常数。
需要注意的是,在幂函数中,系数必须为\(1\)。
例如,\(y =3x^2\)不是幂函数,而\(y = x^2\)是幂函数。
二、幂函数的图像1、当\(α > 0\)时(1)\(α = 1\)此时幂函数\(y = x\)的图像是一条经过原点和点\((1,1)\)的直线,斜率为\(1\)。
(2)\(α = 2\)幂函数\(y = x^2\)的图像是一个开口向上的抛物线,对称轴为\(y\)轴,顶点为原点。
(3)\(α = 3\)幂函数\(y = x^3\)的图像是一条经过原点,在第一、三象限单调递增的曲线。
2、当\(α < 0\)时(1)\(α =-1\)幂函数\(y = x^{-1} =\frac{1}{x}\)的图像是位于第一、三象限的双曲线。
(2)\(α =-2\)幂函数\(y =x^{-2} =\frac{1}{x^2}\)的图像是位于第一、二象限,开口向上的抛物线。
通过对不同幂函数图像的研究,我们可以发现幂函数的图像具有多样性,但也存在一些共性特征。
三、幂函数的性质1、定义域幂函数的定义域与指数\(α\)的取值有关。
当\(α\)为正整数时,定义域为\(R\)。
当\(α\)为负整数时,定义域是\(x ≠ 0\)。
当\(α\)为正分数时,可将\(α\)表示为\(\frac{m}{n}\)(\(m\)、\(n\)为正整数且互质),若\(n\)为奇数,定义域为\(R\);若\(n\)为偶数,定义域为\(0, +∞)\)。
2、值域同样,值域也与\(α\)的取值相关。
当\(α > 0\)时,值域为\(0, +∞)\)。
当\(α < 0\)时,值域为\((0, +∞)\)。
3、单调性当\(α > 0\)时,幂函数在\(0, +∞)\)上单调递增。
《幂函数》讲义一、幂函数的定义形如y =x^α(α 为常数)的函数,叫做幂函数。
其中x 是自变量,α 是常数。
需要注意的是,幂函数的系数必须为 1 ,例如 y = 2x^3 就不是幂函数,而 y = x^3 就是幂函数。
二、幂函数的图像1、当α > 0 时(1)当α 为整数时若α 为偶数,幂函数的图像在第一、二象限,关于 y 轴对称,在第一象限,函数单调递增;在第二象限,函数单调递减。
例如,y = x^2 的图像是一个开口向上的抛物线,顶点在原点,对称轴为 y 轴。
若α 为奇数,幂函数的图像在第一、三象限,关于原点对称,在第一象限,函数单调递增;在第三象限,函数单调递减。
比如,y =x^3 的图像是一个经过原点,穿过第一、三象限的曲线。
(2)当α 为分数时若α 的分子为奇数,分母为偶数,幂函数的图像在第一象限,函数单调递增。
若α 的分子为偶数,分母为奇数,幂函数的图像在第一象限,函数单调递增,且图像在 x 轴上方。
2、当α < 0 时幂函数的图像在第一、二象限,在第一象限,函数单调递减。
例如,y = x^(-1) ,也就是 y = 1/x ,其图像是双曲线,分布在第一、三象限。
三、幂函数的性质1、定义域当α 为整数时,定义域为 R;当α 为分数时,分母为偶数时,定义域为 0, +∞),分母为奇数时,定义域为 R。
2、值域与定义域和α 的取值有关。
3、奇偶性当α 为整数时,若α 为偶数,函数为偶函数;若α 为奇数,函数为奇函数。
当α 为分数时,需要根据具体情况判断奇偶性。
4、单调性当α > 0 时,函数在第一象限单调递增;当α < 0 时,函数在第一象限单调递减。
四、幂函数的应用1、在物理学中的应用例如在研究自由落体运动时,下落的距离与时间的关系可以用幂函数来表示。
2、在经济学中的应用如成本与产量的关系,可能符合幂函数的特征。
3、在数学建模中的应用通过建立幂函数模型来解决实际问题,如人口增长、资源消耗等。
高一上必修二第四章《指数函数、对数函数与幂函数》知识点梳理§4.4 幂函数学习目标 1.了解幂函数的概念.2.掌握y =x α(α=-1,12,1,2,3)的图像与性质.3.理解和掌握幂函数在第一象限的分类特征,能运用数形结合的方法处理幂函数的有关问题.知识点一 幂函数的概念一般地,函数y =x α称为幂函数,其中x 是自变量,α是常数.提醒 幂函数中底数是自变量,而指数函数中指数为自变量.知识点二 幂函数的图像和性质1.幂函数的图像在同一平面直角坐标系中,幂函数y =x ,y =x 2,y =x 3,y =,y =x -1的图像如图.2.五个幂函数的性质y =xy =x 2y =x 3y =y =x -1定义域R R R [0,+∞){x |x ≠0}值域R [0,+∞)R [0,+∞){y |y ≠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在R 上是增函数在[0,+∞)上是增函数,在(-∞,0]上是减函数在R 上是增函数在[0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数,在(-∞,0)上是减函数12x 12x公共点(1,1)1.y =-1x 是幂函数.( × )2.当x ∈(0,1)时,x 2>x 3.( √ )3.y =与y =定义域相同.( × )4.若y =x α在(0,+∞)上为增函数,则α>0.( √ )一、幂函数的概念例1 (1)(多选)下列函数为幂函数的是( )A .y =x 3 B .y =(12)xC .y =4x 2D .y =x答案 AD解析 B 项为指数函数,C 中的函数的系数不为1,AD 为幂函数.(2)已知y =(m 2+2m -2)+2n -3是幂函数,求m ,n 的值.解 由题意得Error!解得Error!或Error!所以m =-3或1,n =32.反思感悟 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.跟踪训练1 已知f (x )=ax 2a +1-b +1是幂函数,则a +b 等于( )A .2 B .1 C.12 D .0答案 A解析 因为f (x )=ax 2a +1-b +1是幂函数,所以a =1,-b +1=0,即a =1,b =1,则a +b =2.32x 64x 22m x二、幂函数的图像例2 如图所示,图中的曲线是幂函数y =x n 在第一象限的图像,已知n 取±2,±12四个值,则对应于c 1,c 2,c 3,c 4的n 依次为( )A .-2,-12,12,2B .2,12,-12,-2C .-12,-2,2,12D .2,12,-2,-12答案 B解析 根据幂函数y =x n 的性质,故c 1的n =2,c 2的n =12,当n <0时,|n |越大,曲线越陡峭,所以曲线c 3的n =-12,曲线c 4的n =-2.反思感悟 解决幂函数图像问题应把握的两个原则(1)依据图像高低判断幂指数大小,相关结论为:在(0,1)上,指数越大,幂函数图像越靠近x 轴(简记为指大图低);在(1,+∞)上,指数越大,幂函数图像越远离x 轴(简记为指大图高).(2)依据图像确定幂指数α与0,1的大小关系,即根据幂函数在第一象限内的图像(类似于y =x -1 或y =或y =x 3)来判断.跟踪训练2 函数f (x )=的大致图像是( )答案 A解析 因为-12<0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递减,排除选项B ,C ;又f (x )的定义域为(0,+∞),故排除选项D.三、比较幂值的大小12x 12x例3 比较下列各组数中两个数的大小:(1)(25)0.5与(13)0.5;(2)(-23)-1与(-35)-1;(3)与.解 (1)∵幂函数y =x 0.5在(0,+∞)上是单调递增的,又25>13,∴(25)0.5>(13)0.5.(2)∵幂函数y =x -1在(-∞,0)上是单调递减的,又-23<-35,∴(-23)-1>(-35)-1.(3)∵函数y 1=(23)x为R 上的减函数,又34>23,∴>.又∵函数y 2=在(0,+∞)上是增函数,且34>23,∴>,∴>.反思感悟 比较幂值大小的方法跟踪训练3 比较下列各组值的大小:(1),;(2),,1.42.解 (1)∵y =为R 上的偶函数,∴=.又函数y =为[0,+∞)上的增函数,且0.31<0.35,3423⎛⎫⎪⎝⎭2334⎛⎫⎪⎝⎭2323⎛⎫ ⎪⎝⎭3423⎛⎫ ⎪⎝⎭23x 2334⎛⎫⎪⎝⎭2323⎛⎫ ⎪⎝⎭2334⎛⎫ ⎪⎝⎭3423⎛⎫⎪⎝⎭()650.31-650.35121.2121.465x ()650.31-650.3165x∴<,即<.(2)∵y =在[0,+∞)上是增函数,且1.2<1.4,∴<.又∵y =1.4x 为增函数,且12<2,∴<1.42,∴<<1.42.幂函数性质的应用典例 已知幂函数y =x 3m -9 (m ∈N +)的图像关于y 轴对称且在(0,+∞)上单调递减,求满足的a 的取值范围.解 因为函数y =x 3m -9在(0,+∞)上单调递减,所以3m -9<0,解得m <3.又因为m ∈N +,所以m =1,2.因为函数的图像关于y 轴对称,所以3m -9为偶数,故m =1.则原不等式可化为.因为y =在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减,所以a +1>3-2a >0或3-2a <a +1<0或a +1<0<3-2a ,解得23<a <32或a <-1.故a 的取值范围是Error!.[素养提升] (1)幂函数y =x α中只有一个参数α,幂函数的所有性质都与α的取值有关,故可由α确定幂函数的定义域、值域、单调性、奇偶性,也可由这些性质去限制α的取值.(2)通过具体实例抽象出幂函数的概念和性质,并应用单调性求解,体现了数学中数学运算与直观想象的核心素养.650.31650.35()650.31-650.3512x 121.2121.4121.4121.2121.433(1)(32)m m a a --+<-1133(1)(32)a a --+<-13x-1.下列函数是幂函数的是( )A .y =5x B .y =x 5C .y =5x D .y =(x +1)3答案 B解析 函数y =5x 是指数函数,不是幂函数;函数y =5x 是正比例函数,不是幂函数;函数y =(x +1)3的底数不是自变量x ,不是幂函数;函数y =x 5是幂函数.2.幂函数y =x α(α∈R )的图像一定不经过( )A .第四象限 B .第三象限C .第二象限 D .第一象限答案 A解析 由幂函数的图像可知,其图像一定不经过第四象限.3.设α∈{-1,1,12,3},则使函数y =x α的定义域为R 且为奇函数的所有α值为( )A .1,3B .-1,1C .-1,3D .-1,1,3答案 A解析 可知当α=-1,1,3时,y =x α为奇函数,又因为y =x α的定义域为R ,则α=1,3.4.已知幂函数f (x )=kx α(k ∈R ,α∈R )的图像过点(12,2),则k +α等于( )A.12 B .1 C.32 D .2答案 A解析 ∵幂函数f (x )=kx α(k ∈R ,α∈R )的图像过点(12,2),∴k =1,f(12)=(12)α=2,即α=-12,∴k +α=12.5.已知f (x )=,若0<a <b <1,则下列各式中正确的是( )A .f (a )<f (b )<f(1a )<f(1b)B .f (1a )<f(1b )<f (b )<f (a )C .f (a )<f (b )<f (1b )<f(1a )D .f (1a )<f (a )<f(1b )<f (b )12x答案 C解析 因为函数f (x )=在(0,+∞)上是增函数,又0<a <b <1<1b <1a ,故f (a )<f (b )<f(1b )<f(1a).1.知识清单:(1)幂函数的概念.(2)幂函数的图像.(3)幂函数的性质及其应用.2.方法归纳:数形结合.3.常见误区:幂函数与指数函数的区别;幂函数的奇偶性.1.幂函数f (x )=x α的图像经过点(2,4),则f (-12)等于( )A.12B.14 C .-14 D .2答案 B解析 幂函数f (x )=x α的图像经过点(2,4),则2α=4,解得α=2;∴f (x )=x 2,∴f (-12)=(-12)2=14.2.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数是( )A .y =x -2 B .y =x -1C .y =x 2 D .y =答案 A解析 所给选项都是幂函数,其中y =x -2和y =x 2是偶函数,y =x -1和y =不是偶函数,故排除选项B ,D ,又y =x 2在区间(0,+∞)上单调递增,不合题意,y =x -2在区间(0,+∞)上单调递减,符合题意.3.设a =,b =,c =,则a ,b ,c 的大小关系是( )12x 13x13x 2535⎛⎫ ⎪⎝⎭3525⎛⎫⎪⎝⎭2525⎛⎫⎪⎝⎭A .a >c >bB .a >b >cC .c >a >bD .b >c >a答案 A解析 ∵y =(x >0)为增函数,又35>25,∴a >c .∵y =(25)x (x ∈R )为减函数,又25<35,∴c >b .∴a >c >b .4.在同一坐标系内,函数y =x a (a ≠0)和y =ax -1a的图像可能是( )答案 C解析 选项A 中,幂函数的指数a <0,则y =ax -1a 应为减函数,A 错误;选项B 中,幂函数的指数a >1,则y =ax -1a 应为增函数,B 错误;选项D 中,幂函数的指数a <0,则-1a >0,直线y =ax -1a在y 轴上的截距为正,D 错误.5.若幂函数f (x )的图像过点(2,2),则函数g (x )=f (x )-3的零点是( )A.3 B .9 C .(3,0) D .(9,0)答案 B解析 ∵幂函数f (x )=x α的图像过点(2,2),∴f (2)=2α=2,解得α=12,∴f (x )=,∴函数g (x )=f (x )-3=-3,由-3=0,得x =9.∴函数g (x )=f (x )-3的零点是9.6.已知幂函数f (x )=x α的部分对应值如表:x11225x 12x 12x 12xf (x )122则f (x )的单调递增区间是________.答案 [0,+∞)解析 因为f(12)=22,所以(12)α=22,即α=12,所以f (x )=的单调递增区间是[0,+∞).7.已知幂函数f (x )=x α(α∈R )的图像经过点(8,4),则不等式f (6x +3)≤9的解集为________.答案 [-5,4]解析 由题意知8α=4,故α=log 84=23,由于f (x )==x 2为R 上的偶函数且在(0,+∞)上递增,故f (6x +3)≤9即为f (6x +3)≤f (27),所以|6x +3|≤27,解得-5≤x ≤4.8.设a =,b =,c =,则a ,b ,c 从小到大的顺序是________.答案 b <a <c解析 由a =,b =,可利用幂函数的性质,得a >b ,可由指数函数的单调性得c >a ,∴b <a <c .9.已知幂函数f (x )=x α的图像过点P (2,14),试画出f (x )的图像并指出该函数的定义域与单调区间.解 因为f (x )=x α的图像过点P (2,14),所以f (2)=14,即2α=14,得α=-2,即f (x )=x -2,f (x )的图像如图所示,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),单调递减区间为(0,+∞),单调递增区间为(-∞,0).10.已知幂函数f (x )=x 9-3m (m ∈N +)的图像关于原点对称,且在R 上单调递增.(1)求f (x )的解析式;(2)求满足f (a +1)+f (3a -4)<0的a 的取值范围.解 (1)由幂函数f (x )=x 9-3m (m ∈N +)的图像关于原点对称,且在R上单调递增,可得9-3m >0,解得m <3,m ∈N +,可得m =1,2,12x 23x 2312⎛⎫⎪⎝⎭2315⎛⎫ ⎪⎝⎭1312⎛⎫⎪⎝⎭2312⎛⎫ ⎪⎝⎭2315⎛⎫⎪⎝⎭若m =1,则f (x )=x 6的图像不关于原点对称,舍去;若m =2,则f (x )=x 3的图像关于原点对称,且在R 上单调递增,成立.则f (x )=x 3.(2)由(1)可得f (x )是奇函数,且在R 上单调递增,由f (a +1)+f (3a -4)<0,可得f (a +1)<-f (3a -4)=f (4-3a ),即为a +1<4-3a ,解得a <34.11.若函数f (x )=(m +2)x a 是幂函数,且其图像过点(2,4),则函数g (x )= log a (x +m )的单调递增区间为( )A .(-2,+∞) B .(1,+∞)C .(-1,+∞) D .(2,+∞)答案 B解析 由题意得m +2=1,解得m =-1,则f (x )=x a ,将(2,4)代入函数的解析式得,2a =4,解得a =2,故g (x )=log a (x +m )=log 2(x -1),令x -1>0,解得x >1,故g (x )在(1,+∞)上单调递增.12.函数y =-1的图像关于x 轴对称的图像大致是( )答案 B解析 y =的图像位于第一象限且为增函数,所以函数图像是上升的,函数y =-1的图像可看作由y =的图像向下平移一个单位长度得到的(如选项A 中的图所示),将y =-1的图像关于x 轴对称后即为选项B.13.为了保证信息的安全传输,有一种密钥密码系统,其加密、解密原理为:发送方由明文到密文(加密),接收方由密文到明文(解密).现在加密密钥为y =x α(α为常数),如“4”通过加密后得到密文“2”.若接收方接到密文“3”,则解密后得到的明文是________.答案 9解析 由题意可知加密密钥y =x α(α为常数)是一个幂函数,所以要想求得解密后得到的明文,就必须先求出α的值.由题意,得2=4α,解得α=12,则y =.由=3,得x =9,即明文是9.14.已知幂函数f (x )=,若f (a +1)<f (10-2a ),则a 的取值范围是________.12x 12x 12x 12x 12x 12x 12x 12x答案 (3,5)解析 ∵f (x )==1x(x >0),易知f (x )在(0,+∞)上为减函数,又f (a +1)<f (10-2a ),∴Error!解得Error!∴3<a <5.15.幂函数y =x α,当α取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图像是一族美丽的曲线(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的图像三等分,即有BM =MN =NA ,那么,αβ等于________.答案 1解析 由条件,得M (13,23),N (23,13),可得13=(23)α,23=(13)β,即α=13,β=23.所以αβ=13·23=lg 13lg 23·lg 23lg 13=1.16.已知幂函数g (x )过点(2,12),且f (x )=x 2+ag (x ).(1)求g (x )的解析式;(2)讨论函数f (x )的奇偶性,并说明理由.解 (1)设幂函数的解析式g (x )=x α(α为常数).因为幂函数g (x )过点(2,12),所以2α=12,解得α=-1,所以g (x )=1x.(2)由(1)得f (x )=x 2+a x.①当a =0时,f (x )=x 2.12x 23log 13log 23log 13log由于f(-x)=(-x)2=x2=f(x),可知f(x)为偶函数.②当a≠0时,由于f(-x)=(-x)2+a-x=x2-ax≠x2+ax=f(x),且f(-x)=(-x)2+a-x=x2-ax≠-(x2+a x)=-f(x),所以f(x)是非奇非偶函数.综上,①当a=0时,f(x)为偶函数;②当a≠0时,f(x)为非奇非偶函数.。
《幂函数》讲义一、幂函数的定义形如\(y =x^α\)(\(α\)为常数)的函数,称为幂函数。
其中\(x\)是自变量,\(α\)是常数。
需要注意的是,幂函数的底数是自变量\(x\),指数是常数\(α\),这是幂函数的核心特征。
例如,\(y = x^2\),\(y = x^{1/2}\),\(y = x^{-1}\)等都是幂函数。
二、幂函数的图像与性质1、当\(α > 0\)时(1)\(α\)为正整数\(y = x\):这是一条过原点和点\((1,1)\),斜率为\(1\)的直线。
\(y = x^2\):图像是一个开口向上,对称轴为\(y\)轴,顶点在原点的抛物线。
\(y = x^3\):图像是经过原点,在\(R\)上单调递增的曲线。
(2)\(0 <α < 1\)\(y = x^{1/2}\):定义域为\(0, +\infty)\),图像是在第一象限内单调递增的曲线,类似于抛物线的一部分。
(3)\(α > 1\)\(y = x^5\):图像在\(R\)上单调递增,增长速度比\(y =x^3\)更快。
2、当\(α < 0\)时(1)\(y = x^{-1}\):即\(y =\frac{1}{x}\),图像是位于第一、三象限的双曲线,在\((\infty, 0)\)和\((0, +\infty)\)上分别单调递减。
(2)\(y = x^{-2}\):即\(y =\frac{1}{x^2}\),图像是位于第一、二象限,关于\(y\)轴对称的曲线,在\((\infty, 0)\)上单调递增,在\((0, +\infty)\)上单调递减。
3、当\(α = 0\)时\(y = x^0 = 1\)(\(x \neq 0\)),图像是除去点\((0, 0)\)的\(x\)轴。
三、幂函数的性质总结1、定义域对于\(α\)为正整数,定义域为\(R\)。
对于\(α\)为正分数,分母为偶数时,定义域为\(0, +\infty)\);分母为奇数时,定义域为\(R\)。
高一数学知识点幂函数知识点总结幂函数是数学中的一种基本函数形式,它的形式为f(x) = x^a,其中a为常数。
在高一数学中,学习幂函数是非常重要的一部分,本文将对高一数学知识点中的幂函数进行总结和归纳。
一、幂函数的定义和性质幂函数可用 y = x^a 表示,其中a为常数。
以下是幂函数的一些基本性质:1. 自变量的取值范围:幂函数的自变量x可以是任意实数。
当a为正偶数时,幂函数定义域为正实数集;当a为负偶数时,幂函数定义域为负实数集;当a为奇数时,幂函数的定义域为全体实数集。
2. 定义域和值域:因为幂函数的定义域为全体实数集,所以其值域也是全体实数集。
3. 奇偶性:当a为正偶数时,幂函数是偶函数;当a为负偶数时,幂函数是奇函数;当a为奇数时,幂函数既不是偶函数也不是奇函数。
4. 单调性:若a>0,则幂函数在定义域上是递增函数;若a<0,则幂函数在定义域上是递减函数。
5. 图像特点:幂函数的图像一般存在一个不可见的特殊点(0,0),当a>0时,图像在第一象限中单调递增,通过点(1,1);当a<0时,图像在第四象限中单调递增,通过点(1,1);当a为负偶数时,图像经过点(-1,1)。
二、幂函数的图像与变换1. 幂函数的基本图像:以y = x^2为例,当x取非负实数时,幂函数是递增曲线,在定义域上图像呈现开口向上的抛物线;当x取负实数时,幂函数的图像和x轴关于y轴对称。
2. 幂函数的图像平移:对于幂函数y = x^a,其中a为常数,在x轴向右平移c个单位长度的函数为y = (x-c)^a,表示为:f(x) --> f(x+c)。
3. 幂函数的图像伸缩:对于幂函数y = x^a,其中a为正常数,可以进行垂直方向的伸缩,即在y轴方向上缩放一定倍数。
若倍数k > 1,函数为y = kx^a;若0 < k < 1,函数为y = kx^a。
三、幂函数与指数函数的关系指数函数与幂函数是密切相关的,两者具有相似的性质。
高一数学知识点:幂函数知识点知识点总结高一数学知识点:幂函数知识点总结在高一数学的学习中,幂函数是一个重要的知识点。
幂函数的形式简单,但其中蕴含的性质和规律却丰富多样。
下面我们就来详细总结一下幂函数的相关知识。
一、幂函数的定义一般地,形如$y = x^{\alpha}$($\alpha$为常数)的函数,叫做幂函数。
其中,$x$是自变量,$\alpha$是常数。
需要注意的是,幂函数的底数是自变量$x$,指数是常数$\alpha$。
二、幂函数的图像幂函数的图像因指数$\alpha$的不同而具有不同的特征。
当$\alpha > 0$时:若$\alpha$为正整数,幂函数的图像在第一象限内单调递增。
例如,$y = x^2$的图像是一个开口向上的抛物线,对称轴为$y$轴。
若$\alpha$为正分数,且分母为奇数,分子为偶数,幂函数的图像在第一象限内单调递增,且关于原点对称。
例如,$y =x^{\frac{2}{3}}$的图像在第一象限内类似于一个上凸的曲线。
若$\alpha$为正分数,且分母为偶数,分子为奇数,幂函数的图像在第一象限内单调递增,且关于$y$轴对称。
例如,$y = x^{\frac{1}{2}}$的图像是一个在第一象限内的半支抛物线。
当$\alpha < 0$时:幂函数的图像在第一象限内单调递减,且以坐标轴为渐近线。
例如,$y = x^{-1}$的图像是位于第一、三象限的双曲线。
三、幂函数的性质1、定义域当$\alpha$为正整数时,定义域为$R$。
当$\alpha$为正分数时,若分母为奇数,定义域为$R$;若分母为偶数,定义域为$0, +\infty)$。
当$\alpha$为负整数时,定义域为$\{x|x \neq 0\}$。
当$\alpha$为负分数时,定义域为$\{x|x > 0\}$。
2、值域当$\alpha > 0$时,值域为$0, +\infty)$。
当$\alpha < 0$时,值域为$\{y|y \neq 0\}$。
高一数学知识点幂函数知识点知识点总结高一数学知识点-幂函数知识点总结幂函数是高中数学中一种重要的函数类型,它在各种实际问题中的应用十分广泛。
本文将对高一数学中的幂函数知识点进行总结,包括幂函数的定义、性质、图像和应用等方面。
一、幂函数的定义幂函数是指形如y = a^x的函数,其中a是一个正实数且a≠1,x是自变量,y是因变量。
其中,a被称为底数,x是指数。
二、幂函数的性质1. 定义域和值域:对于底数为正实数且不为1的幂函数,它的定义域是全体实数,值域是(0, +∞)。
当底数为负实数时,定义域为奇数次幂的负实数和偶数次幂的非负实数,值域与正实数的幂函数相同。
2. 单调性:当底数a>1时,幂函数递增;当0<a<1时,幂函数递减。
3. 奇偶性:当底数a>0时,幂函数是奇函数;当底数a<0时,幂函数是偶函数。
4. 零点与解集:当底数a>0时,幂函数在x=0处有零点;当底数a<0时,对于偶数次幂的幂函数在x=0处有零点。
5. 渐近线:当底数a>1时,幂函数的图像有一个水平渐近线y=0;当0<a<1时,幂函数的图像有一个正轴渐近线y=0。
三、幂函数的图像幂函数在平面直角坐标系中的图像特点如下:1. 当底数a>1时,随着x的增大,幂函数的值也逐渐增大,当x趋近于无穷大时,y趋近于无穷大。
2. 当0<a<1时,随着x的增大,幂函数的值逐渐减小,当x趋近于无穷大时,y趋近于0。
3. 当底数a<0时,幂函数的图像会根据指数的奇偶性以及底数的正负性产生不同的变化,需要具体分析。
四、幂函数的应用幂函数在各个领域中都有广泛的应用,下面介绍几个常见的应用场景:1. 成长问题:幂函数可以用来描述人口、资源、财富等随时间呈指数增长或指数衰减的情况。
2. 科学实验:幂函数可以用来描述某些物理量随着条件变化的规律,例如温度随着时间的变化、放射性物质的衰减等。
幂函数
知能点全解:
一、定义:一般地,我们把形如()a y x a R =∈的函数叫做幂函数,其中a 为常数。
二、性质:
1、所有的幂函数在()0,+∞都有定义,并且图像都通过点()1,1;
2、如果0a >,则幂函数的图像经过原点,并且在区间[)0,+∞上为增函数;如果0a <,则幂函数的图像不经过原点,并且在区间()0,+∞上为增函数
3、幂函数的图像及其奇偶性:
令a q
p
=(p 、q 互质)
a <0
0<a <1 a >1 q p
y x =(p 、q 互质)
p 、q 是奇数
p 是奇数、q 是偶数
p 是偶数、q 是奇数
y x =
0y x =
三、如右图,,,,,a b c d e f 的大小关系为: a b c d e f <<<<<
典型题型全解
题型一:幂函数的基本概念和性质的辨析 及时演练:
1、下列函数中,定义域和值域不同的是( )
A 、13y x =
B 、12y x =
C 、53y x =
D 、 23
y x = 2、下列命题中正确的是( )
A 、当0n =时,函数n y x =的图像是一条直线
B 、幂函数的图像都经过点()()0,0,1,1
C 、幂函数的图像不可能出现在第四象限
D 、若幂函数n y x =是奇函数,则n y x =在其定义域上一定是增函数 3、下列函数中,不是幂函数的是( )
A 、y x =
B 、3y x =
C 、2x y =
D 、1y x -= 4、下列函数中,定义域为R 的是( )
A 、32
y x = B 、3y x = C 、2x y = D 、1y x -= 5、若()
1
3
1x --有意义,则x ∈ 。
6、()2
1
m
m f x x ++=的定义域为 。
7、值域是()0,+∞的函数是( )
A 、125x
y -= B 、113x
y -⎛⎫
= ⎪
⎝⎭
C 、12x
y =- D 、23
y x =
题型二 :幂函数的图像
例 1:右图中是幂函数n y x =在第一象限的图像,已知n 取12,2
±±四个值,则相应于曲线
1234,,,C C C C 的n 依次为( )
A 、112,,,222--
B 、11
2,,,222--
C 、11,2,2,22--
D 、112,,2,22--
及时演练:
1、将1113
2
213
2
2
,,,,,,,y x y x y x y x y x y x y x y x ---========填入对应图像下面。
2、n m
y x =(m 为不为零的偶数,n 为奇数,且0mn <),那么它的大致图像是( )
(A ) (B ) (C ) (D )
3、在同一坐标系内,函数a y x =(0a ≠)和1
y ax a
=+的图像应是( )
(A ) (B ) (C ) (D ) 4、函数()1,2n
y x n N n -=∈>的图像大致形状是:
( )
(A )
(B ) (C ) (D )
5、幂函数m n y x =(m 、n 为互质的正整数)图像如图,则m 、n 之间的关系为( )
A 、m 、n 为奇数,01m
n
<< B 、n 为奇数,m 为偶数,1m n >
C 、n 为奇数,m 为偶数,01m n <<
D 、n 为偶数,m 为奇数,01m
n <<
6、函数3
y x =与13
y x =的图像关于 对称。
7、使23x x >成立的x 的取值范围为 。
8、如果幂函数a y x =的图像,当01x <<时,在直线y x =上方,那么a 的取值范围为 。
9、幂函数p y x =与q y x =的图像都经过定点 ,若它们在第一象限部分关于直线y x =对称,则,p q 应满足的条件是 。
题型三 :函数值的大小比较 例 2 :比较下列各组数的大小
(1)3
2
3-和32
3.1-;(2)78
8--和78
19⎛⎫- ⎪⎝⎭ ;(3)23
23-⎛⎫- ⎪⎝⎭和23
6π-⎛⎫- ⎪⎝⎭
; (4)22
53
4.1,3.8-和()351.9-
解:(1)函数32
y x -
=在()0,+∞上为减函数,又3 3.1<,所以32
3-
>32
3.1-。
(2)778
8
18
8-⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,函数78
y x =在()0,+∞上为增函数,又1189>,则778
8
1189⎛⎫⎛⎫
> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,所以
7
7
8
8
1189⎛⎫⎛⎫
-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。
(3)
222
333
223
,
332
--
⎛⎫⎛⎫⎛⎫
-==
⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
222
333
6
66
ππ
π
--
⎛⎫⎛⎫⎛⎫
-==
⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
,函数
2
3
y x
=在()
0,+∞上为增函数,
又36
2π
<,则
2
3
36
2π
2
3
⎛⎫⎛⎫
<
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
,所以
2
3
2
3
-
⎛⎫
- ⎪
⎝⎭
<
2
3
6
π-
⎛⎫
- ⎪
⎝⎭。
(4)
22
55
4.111,
>=
22
33
3.811
--
<=,()35
1.90
-<;所以
22
53
4.1 3.8-
>()35
1.9
>-。