第8课时 幂函数与方程
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教学过程: 一、幂函数1.幂函数的定义⑴一般地,形如y x α=(x ∈R )的函数称为幂函数,其中x 是自变量,α是常数; ⑵11234,,y x y x y x -===等都是幂函数,在中学里我们只研究α为有理数的情形; ⑶幂函数与一、二次函数,正、反比例函数及指、对数函数一样,都是基本初等函数. 2.幂函数的图像⑵归纳幂函数的性质:① 当0α>时:ⅰ)图象都过()()0,0,1,1点。
ⅱ)在第一象限内图象逐渐上升,都是增函数,且α越大,上升速度越快。
ⅲ)当1α>时,图象下凸;当01α<<时,图象上凸。
21x1-=x② 当0α<时:ⅰ)图象都过()1,1点。
ⅱ)在第一象限内图象逐渐下降,都是减函数,且α越小,下降速度越快。
思考1:如何判断一个幂函数在其他象限内是否有图象? 思考2:如何作出一个幂函数在其他象限内是否有图象? 例题讲解:例1 写出下列函数的定义域和奇偶性(1)4y x = (2)14y x = (3)3y x -= (4)2y x -=例2 比较下列各组中两个值的大小: (1)11662,3 ;(2)4314.3-与43-π;(3)35)88.0(-与53(0.89)-.思考:.比较下列各数的大小:(1)2333441.1,1.4,1.1; (2) 3338420.16,0.5,6.25.--例3 已知函数()()2212.m m f x m m x +-=+则当m 为何值时,()f x 是(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)幂函数?例4 已知函数画出23y x -=的大致图象。
⑴求其定义域、值域;⑵判断奇偶性和单调性;⑶画出23y x -=的大致图象。
二、方程的根与函数的零点 1、函数零点的概念对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点(zero point)。
方程f(x)=0有实数根函数y=f(x)的图象与x轴有交点函数y=f(x)有零点连续函数在某个区间上存在零点的判别方法:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断一条曲线,并且有f(a)·f(b)〈0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点.即存在c∈(a,b),使得f(c )=0,这个c也就是方程f(x)=0的根。
第8课时:幂函数编者:郭红霞 审核:曹金凤 班级_________第一部分 预习案 学号_________一、知识回顾 姓名_________1. 幂函数的概念一般地,我们把形如______ ___的函数称为幂函数,其中是 __ __ 是自变量, ___ _ 是常数. 2. 幂函数的图象与性质由幂函数y =x 、y =21x 、y =x 2、y =x -1、y =x 3的图象,可归纳出幂函数的如下性质:(1)幂函数在______ ___上都有定义;(2)幂函数的图象都过点______ ___;(3)当α>0时,幂函数的图象都过点(0,0)与(1,1),且在(0,+∞)上是单调______ ;(4)当α<0时,幂函数的图象都不过点(0,0),在(0,+∞)上是单调______ ___。
3. 五种幂函数的比较 (1)图象比较:说明:幂函数的图象一定会出现在______ 象限内,一定不会出现在______ 象限,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的______ ;幂函数的图象最多只能同时出现在两个象限内;如果幂函数图象与坐标轴相交,则交点一定是______ .(2)性质比较:二、基础训练1.下列函数是幂函数的序号是________.①y =2x ②y =2x-1③y =(x +2)2 ④y =3x 2 ⑤y =1x2. 当α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,1,3时,幂函数y =x α的图象不可能经过第________象限.3. 若幂函数f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫3,19,则其定义域为____________.4. 已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点⎝⎛⎫12,22,则k +α=________.5. 若幂函数222(33)m m y m m x--=-+的图象不经过原点,则实数m 的值等于________.三、我的疑惑第二部分 探究案问题1. 已知f (x )=(m 2+2m )21m m x+-,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.问题2. 1 . 比较大小(1)11225.23,5.24 ; (2)221333111(),(),()252 ; (3)2123033352132,(),(),(),()3352--2 . 点(2,2)在幂函数f (x )的图象上,点⎝⎛⎭⎫-2,14在幂函数g (x )的图象上, 问当x 为何值时,有f (x )>g (x ),f (x )=g (x ),f (x )<g (x )?问题3. 1.已知幂函数f (x )=223m m x -- (m ∈N *)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,求满足33(1)(32)m m a a --+<-的a 的取值范围.2.已知幂函数f (x )=21()m m x-+ (m ∈N *),(1)试确定该函数的定义域,并指明其在其定义域上的单调性; (2)若该函数还经过点(2,2),试确定m 的值,并求满足条件f (2-a )>f (a -1)的实数a 的取值范围.我的收获第三部分 训练案 (见附页)。
幂函数、函数与方程、函数模型及应用一、 知识综述 幂函数:(一)幂函数的定义:一般地,形如y= ax (a ∈R)的函数称为幂函数,其中a 为常数。
(二)准确理解幂函数的定义:①幂函数具有严格的形式,如形如:y=m ax ,y=()amx ,y=a x +m,y=()ax m +等均不是幂函数; ②不要把指数函数和幂函数混淆起来; (三)幂函数1、幂函数定义:一般地,形如αx y =)(R a ∈的函数称为幂函数,其中α为常数. 2、幂函数性质归纳.(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义并且图象都过点(1,1);(2)0>α时,幂函数的图象通过原点,并且在区间),0[+∞上是增函数.特别地,当1>α时,幂函数的图象下凸;当10<<α时,幂函数的图象上凸;(3)0<α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.(4)当a 为奇数时,幂函数为奇函数;当a 为偶数时,幂函数为偶函数; 几 种 重 要 的 幂 函 数 的 图 象:函特 数 征 性质y=xy=2xy=3xy=12xy=1x -图 像定义域 x ∈R x ∈R x ∈R x ∈[0, +∞) x ∈R(R ≠0)值域 y ∈R y ∈[0, +∞) y ∈Ry ∈[0, +∞) y ∈R 且y ≠0奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数非奇非偶奇函数单 调 性增函 数 在x ∈(-∞,0)y 为减函数 在x ∈(0,+∞) y 为增函数增 函数增 函数在x ∈(-∞,0)y 为减函数 在x ∈(0,+∞)y 为减函数定 点(1,1)、(0,0) (0,0)、(1,1) (0,0)、(1,1) (0,0)、(1,1) (1,1)(四)幂函数与凹、凸函数:1.凹、凸函数的定义:①几何描述:我们把函数图形向上凸的函数,称为凸函数;我们把函数图形向下凸的函数,称为凹函数; ②代数描述:设点1M 、2M 在函数图象上,线段1M 2M 所对应的函数为y=g(x),x ∈[1x ,2x ],当0x ∈[ 1x , 2x ]时,关于y=f(x),若总有f(0x )≤g(0x ),则称函数y=f(x)为凸函数 当0x ∈[1x ,2x ]时,关于y=f(x),若总有f(0x )≥g(x ),则称函数y=f(x)为凹函数函数与方程 1.二次函数(1)定义:形如2()(0)f x ax bx c a =++≠的函数叫二次函数.(2)图像:二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图像是抛物线,对称轴方程为___________,顶点坐标为_______________.①当a <0时,图像开口________,函数在_________上递减,在__________上递增; ②当a >0时,图像开口________,函数在_________上递减,在__________上递增. (3)二次函数的解析式的三种形式:一般式:_________________;顶点式:_________________;两根式:_________________. (4)二次函数的零点:①△>0,方程02=++c bx ax 有两不等实根,二次函数的图像与x 轴有两个交点,二次函数有两个零点. ②△=0,方程02=++c bx ax 有两相等实根,二次函数的图像与x 轴有一个交点,二次函数有一个零点. ③△<0,方程02=++c bx ax 无实根,二次函数的图像与x 轴无交点,二次函数无零点. 2.函数与方程(1)函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数..x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
高中数学幂函数知识点形如y=x^a(a为常数)的函数,即以底数为自变量幂为因变量,指数为常量的函数称为幂函数。
下面小编给大家分享一些高中数学幂函数知识点,希望能够帮助大家,欢迎阅读!高中数学幂函数知识点定义域和值域:当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下:如果a为任意实数,则函数的定义域为大于0的所有实数;如果a为负数,则x 肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根[据q的奇偶性来确定,即如果同时q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0的所有实数。
当x为不同的数值时,幂函数的值域的不同情况如下:在x大于0时,函数的值域总是大于0的实数。
在x小于0时,则只有同时q为奇数,函数的值域为非零的实数。
而只有a为正数,0才进入函数的值域性质:对于a的取值为非零有理数,有必要分成几种情况来讨论各自的特性:首先我们知道如果a=p/q,q和p都是整数,则x^(p/q)=q次根号(x的p次方),如果q是奇数,函数的定义域是R,如果q是偶数,函数的定义域是[0,+∞)。
当指数n是负整数时,设a=-k,则x=1/(x^k),显然x≠0,函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).因此可以看到x所受到的限制来源于两点,一是有可能作为分母而不能是0,一是有可能在偶数次的根号下而不能为负数,那么我们就可以知道:排除了为0与负数两种可能,即对于x>0,则a可以是任意实数;排除了为0这种可能,即对于x<0和x>0的所有实数,q不能是偶数;排除了为负数这种可能,即对于x为大于且等于0的所有实数,a 就不能是负数。
总结起来,就可以得到当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下:如果a为任意实数,则函数的定义域为大于0的所有实数;如果a为负数,则x肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根据q的奇偶性来确定,即如果同时q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0的所有实数。
龙文教育学科教师教案
课程/科目: 高中数学 合同编号: 学员姓名: 年级:高三 上课日期: 上课时间: 学科教师:何鹏
学科组长签名及日期
课 题
第8课时 函数与方程
学习目标
1、掌握幂函数的定义及性质
2、掌握方程与零点的区别与联系,理解并运用零点存在性定理
3、掌握韦达定理,并灵活运用
4、熟练掌握求二次函数在给定区间上的最值的分类
考点及考试要求
零点存在性定理、韦达定理、求二次函数在闭区间上的最值
教学内容
知识点与考点
一、幂函数的概念
1、形如a x y =(R a ∈)的函数叫幂函数,其中x 为自变量,a 为常数。
二、幂函数的性质
(1)图像必过(1,1)点。
(2)1>a 时,过(0,0)点,且随x 的增大,函数图像向y 轴方向延伸。
在第一象限是增函数。
(3)1=a 时,图像是直线y=x 。
在第一象限内是增函数。
(在整个定义域内都是增函数。
)
(4)10<<a 时,随x 的增大,函数图像向x 轴方向延伸。
在第一象限是增函数。
(5)0<a 时,随x 的增大,函数图像与x 轴、y 轴无限接近,但永不相交。
在第一象限是减函数。
三、根与系数的关系(韦达定理)
如果一元二次方程20 (0)ax bx c a ++=≠的两个根为12,x x ,那么:1212,b c x x x x a a
+=-= 四、方程与零点
1、方程的根与函数零点的关系
方程()0f x =有实数根、所以函数()y f x =的图象与x 轴有交点、则函数()y f x =有零点
给出零点存在性定理:如果函数()y f x =在区间[]a,b 上的图象是连续不断一条曲线,并且有()()0f a f b <,那么,函数()y f x =在区间()a,b 内有零点.即存在()c a,b ∈,使得()0f c =,这个c 也就是方程()y f x =的根.
五、二次函数在给定区间上的最值
题型一、“定区间动轴”
要求最值的区间确定而对称轴变化时,则应该根据对称轴在区间的左侧、右侧还是穿过区间三种情况进行讨论,再利用二次函数的示意图,结合单调性求解
题型二、“定轴动区间”
要求最值的区间变化而二次函数的对称轴确定时,只需对动区间是否包含抛物线的顶点的横坐标进行分类讨论
课前热身
1.下列函数中:①y =1x
3;②y =3x -2;③y =x 4+x 2;④y =3x 2是幂函数的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4
2.下列函数图象与x 轴均有交点,其中不宜用二分法求交点横坐标的是( )
3.函数y =2x 2-6x +3,x ∈[-1,1],则y 的最小值是( )
A .-32
B .3
C .-1
D .不存在 4、幂函数的图象过点(2,
14), 则它的单调递增区间是 . 5、若12,x x 是方程22630x x -+=的两个根,则
1211x x +的值为( ) A .2 B .2- C .12 D .92
6、已知函数f (x )=x 2+x +a (a <0)在区间(0,1)上有零点,则a 的范围为________.
典型例题
例1、(1)当),0(+∞∈x 时,幂函数=y 352)1(----m x m m 为减函数,求实数m 的值.
(2)若函数f (x )=x 2+(a +2)x +b (x ∈[a ,b ])的图象关于直线x =1对称,求函数)(x f 的最大值.
例2、已知关于x 的方程221(1)104
x k x k -++
+=,根据下列条件,分别求出k 的值.
(1) 方程两实根的积为5; (2) 方程的两实根12,x x 满足12||x x =.
例3、(1)已知0x 是函数f(x)=2 x + 11x
-的一个零点,若1x ∈(1,0x ),2x ∈(0x ,+∞),则 (A )f(1x )<0,f(2x )<0 (B )f(1x )<0,f(2x )>0
(C )f(1x )>0,f(2x )<0 (D )f(1x )>0,f(2x )>0
(2)实数k 取何值时,函数)(x f =27x -x k )13(++22--k k 在)1,0(和)2,1(内各有一个零点?
(3)函数f (x )=|4x -x 2|-a 恰有三个零点,求实数a 的值
例4、k 在何范围内取值,一元二次方程0332=-++k kx kx 有一个正根和一个负根?
例5、已知方程02112=-+-m x x 的两实根都大于1,求m 的取值范围。
例6、已知12)(2-+-=m mx x x f ,当x ∈[0,1]时,)(x f 的最大值为1,求m 的值
例7、已知函数4
9433)(22++--=b x x x f , x ∈ [b -,b ],且b >0时,若)(x f 的最大值为7,求b 的值.
经典练习
1、下列函数中哪个是幂函数( )
A .31-⎪⎭⎫ ⎝⎛=x y
B .2
2-⎪⎭⎫ ⎝⎛=x y C .32-=x y D .()32--=x y 2. 下列说法正确的是 ( )
A. y=x 4是幂函数,也是偶函数;
B. y=-x 3是幂函数, 也是减函数;
C. y=x 是增函数, 也是偶函数;
D. y=x 0不是偶函数.
3、下列方程在区间)1,0(内存在实数解的是 ( )
A .012=-+x x
B .032=-+x x
C .012=-x
D .0212=+x x 4. 函数2)(-+=x e x f x 的零点所在的一个区间是 ( )
(A)(-2,-1) (B) (-1,0) (C) (0,1) (D) (1,2)
5、设12,x x 是方程20x px q ++=的两实根,121,1x x ++是关于x 的方程2
0x qx p ++=的两实根,则p = _____ ,q = _____
6、若一次函数b ax x f +=)(的零点为2,则二次函数ax bx x g -=2)(的零点是。
7、已知幂函数97222)199(--+-=m m x
m m y 的图象不过原点,则m 的值为________ 8、已知二次函数)0,(1)12()(2>∈+-+=a R a x a ax x f ,设方程x x f =)(的两个实数根为1x 和2x . 如果
212x x <<,求实数a 的取值范围.
9、(1)函数f(x)=ax 2-2ax+2+b(a >0)在区间[2,3]上的最大值为5最小值为2,求a,b 的值.
(2)函数f (x )=x 2-2x +2在闭区间[t ,t +1](t ∈R)上的最小值记为g (t ).试写出g (t )的函数表达式.
考情分析
在考查函数的零点、方程的根的基础上,又注重考查函数方程、转化与化归、分类讨论、数形结合的思想方法
课时作业
1、下列方程在区间)1,0(内存在实数解的是( )
A .012=-+x x
B .032=-+x x
C .012=-x
D .02
12=+x x 2、已知函数)(x f 的图象是连续不间断的,有如下的)(,x f x 对应值表
x
1 2 3 4 5 6 )(x f 123.56 21.45 -7.82 11.57 53.76 -126.49
则函数)(x f 在区间]6,1[上的零点至少有( )
A .2个
B .3个
C .4个
D .5个
3. y=x 2与y=2x 的图像的交点个数是( )
A. 1个 B . 2个 C. 3个 D. 4个
4.函数2-=x y 在区间]2,21[上的最大值是( )
A .41
B .1-
C .4
D .4-
5、幂函数2
73235()(1)t t f x t t x
+-=-+是偶函数,且在(0,)+∞上为增函数,求函数解析式.
6、已知关于x 的一元二次方程2(41)210x m x m +++-=.
(1) 求证:不论为任何实数,方程总有两个不相等的实数根;
(2) 若方程的两根为12,x x ,且满足
121112
x x +=-,求m 的值.
7、已知a 是实数,函数()a x x x f --+=3222,如果函数()x f y =在区间[]1,1-上有零点,求a 的取值范围.
8、(1)已知函数f(x)=-x2+2ax+1-a在x∈[0,1]时有最大值2,求a的值.(2)已知函数f(x)=x2+ax+3在区间[-2,2]上的最大值为g(a),求g(a).。