优选简单的幂函数
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函数简单的幂函数课件pptxx年xx月xx日contents •幂函数概述•幂函数的图象和性质•幂函数的应用•幂函数的拓展•总结与反思目录01幂函数概述幂函数定义:形如y=x^a的函数,其中a为常数。
幂函数在高等数学中占有重要地位,其性质和应用有着广泛的应用。
0102非零的常数次幂函数$y=x^a$,当a>0时,函数在$(0,+\infty)$上单调递增;当a<0时,函数在$(0,+\infty)$上单调递减。
幂函数的图象幂函数的图象由点$(1,1)$出发,在$y$轴右侧的图象是上升的,在$y$轴左侧的图象是下降的,并且图象过点$(0,0)$。
幂函数的奇偶性当$a$为整数时,幂函数为奇函数;当$a$为偶数时,幂函数为偶函数。
当$a$为负奇数时,幂函数为既奇又偶函数;当$a$为负偶数时,幂函数为非奇非偶函数。
幂函数的对称性$y=x^a$的图象关于原点对称;$y=x^{-a}=1/x^a$的图象关于$y$轴对称。
幂函数的扩展在实际应用中,可以将幂函数扩展到多个变量的情形,如二元三次幂函数等。
03040502幂函数的图象和性质幂函数图象的绘制步骤、要点、注意事项总结词步骤要点注意事项1.定义域,2.函数式,3.图象1.定义域的确定,2.函数式的变换,3.图象的绘制1.定义域的边界值的处理,2.函数式变换的准确性,3.图象的精确度幂函数性质的运用基本性质、应用、实例总结词1.单调性,2.奇偶性,3.周期性基本性质1.函数的单调性,2.函数的奇偶性,3.函数的周期性应用 1.幂函数的单调递增区间,2.幂函数的奇偶性判断,3.幂函数的周期求解实例03幂函数的应用总结词了解幂函数与方程根的关系,掌握利用幂函数求解方程的方法。
利用幂函数求解方程通过对幂函数的性质和图像的掌握,利用幂函数求解方程的解,特别注意在特定区间求解方程时需要注意的问题。
幂函数与方程根的关系幂函数在方程中的应用,主要是指利用幂函数的性质和图像特点,通过观察幂函数的图像来确定方程的根。
基本初等函数——幂函数1.幂函数(1)定义:形如a y x =(a ∈R )的函数称为幂函数,其中底数x 是自变量,a 为常数.常见的五类幂函数为y x =,2y x =,3y x =,12y=x ,1y x -=.(2)五种幂函数的图象(3)性质①幂函数在(0,+∞)上都有定义;②当0a >时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增; ③当0a <时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减. 2.二次函数(1)二次函数解析式的三种形式 ①一般式:()2f x ax bx c ++=(0a ≠). ②顶点式:()2()f x a x m n −+=(0a ≠). ③零点式:()12()()f x a x x x x −−=(0a ≠). (2)二次函数的图象和性质12y=x题型1 幂函数的图象与性质1.(2020春•沈河区校级月考)设1234a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1443b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,3423c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小顺序是( ) A .c a b <<B .c b a <<C .a c b <<D .b c a <<【分析】先判断1b >,再化a 、c ,利用幂函数的性质判断a 、c 的大小. 【解答】解:1124391416a ⎛⎫⎛⎫==< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,14413b ⎛⎫=> ⎪⎝⎭, 3144281327c ⎛⎫⎛⎫==< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 且89012716<<<,函数14y x =在(0,+∞)上是单调增函数,所以1144892716⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以a c <; 综上知,c a b <<. 故选:A .2.(2019秋•杨浦区校级期末)幂函数()()()2231,mm f x a x a m −−=−∈N 为偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,则a m += .【分析】先利用幂函数的定义和单调性求出a 的值和m 的范围,再结合偶函数确定m 的值,即可求出结果.【解答】解:∵幂函数()()()2231,m m f x a x a m −−=−∈N ,在(0,+∞)上是减函数,∴11a −=,且2230m m −−<, ∴2a =,13m −<<, 又∵m ∈N ,∵0,1,2m =, 又∵幂函数()f x 为偶函数,∵1m =,∵3a m +=, 故答案为:3.3.已知幂函数223()(22)()nnf x n n x n −=+−∈Z 的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,则n 的值为( )A .3−B .1C .2D .1或2【分析】本题考查幂函数的性质,根据幂函数的性质即可求解. 【解析】∵幂函数223()(22)nnf x n n x −=+−在(0,+∞)上是减函数,∴22221,30,n n n n ⎧+−=⎨−<⎩∴1n =,又1n =时,()2f x x -=的图象关于y 轴对称,故1n =.故选B.★幂函数的性质与图象特征的关系(1)幂函数的形式是()a y x a ∈R =,其中只有一个参数a ,因此只需一个条件即可确定其解析式.(2 )判断幂函数()a y x a ∈R =的奇偶性时,a 是分数时,一般将其先化为根式,再判断. (3)若幂函数a y x =在(0,+∞)上单调递增,则0a >,若在(0,+∞)上单调递减,则0a <. 题型2 二次函数的解析式1 .(2019秋•道里区校级月考)已知二次函数()()230f x ax bx a =++≠图象过点()3,0A −,对称轴为1x =.(1)求()y f x =的解析式;(2)若函数()y g x =满足()()21g x f x +=,求函数()y g x =的解析式.【分析】(1)根据条件即可得出933012a b b a−+=⎧⎪⎨−=⎪⎩,从而可解出12,55a b =−=,这样即可得出()212355f x x x =−++;(2)可根据题意得出()21221355g x x x +=−++,从而可设21x t +=,解出12t x −=,带入()21221355g x x x +=−++即可得出()2131120104g t t t =−++,t 换上x 即可得出()y g x =的解析式.【解答】解:(1)根据题意得,933012a b b a−+=⎧⎪⎨−=⎪⎩,解得1515a b ⎧=−⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴∴()212355f x x x =−++;(2)由题意得,()21221355g x x x +=−++,设21x t +=,则12t x −=,∴()()()22111311320520104g t t t t t =−−+−+=−++, ∴()2131120104g x x x =−++.2.(一题多解)已知二次函数()f x 满足()21f −=,()11f −-=,且()f x 的最大值是8,试确定此二次函数的解析式. 【解】 法一:(利用一般式)设()()20f x ax bx c a =++≠. 由题意得2421,1,48,4a b c a b c ac b a⎧⎪++=⎪⎪−+=−⎨⎪−⎪=⎪⎩解得447.a b c =−⎧⎪=⎨⎪=⎩所以所求二次函数的解析式为()2447f x x x −++=. 法二:(利用顶点式)设()2()()0f x a x m n a −+≠=. 因为()(2)1f f −=, 所以抛物线的对称轴为()21122x +−==. 所以1=2m .又根据题意函数有最大值8,所以8n =,所以21()82f x a x ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭.因为f ()(2)1f f −=,所以2128=12a ⎛⎫−+− ⎪⎝⎭,解得4a =−,所以221()=48=4472f x x x x ⎛⎫−−+−++ ⎪⎝⎭.法三:(利用零点式)由已知()10f x +=的两根为12x =,21x =−, 故可设()())1(12f x a x x +=−+, 即()221f x ax ax a =−−−. 又函数有最大值8,即()2421=84a a a a−−.解得4a =−或0a =(舍去),所以所求函数的解析式为()2447f x x x −++=.3.(2019秋•贺州期中)已知一个二次函数()f x ,()04f =,()20f =,()40f =.求这个函数的解析式.【分析】先设出函数的表达式,再将函数值代入得到方程组,求出即可. 【解答】解:设()2f x ax bx c =++,∴44201640c a b v a b c =⎧⎪++=⎨⎪++=⎩,解得:124a b c ⎧=⎪⎪=−⎨⎪=⎪⎩,∴∴()21342f x x x =−+. ★求二次函数解析式的方法根据已知条件确定二次函数的解析式,一般用待定系数法,但所给条件不同选取的求解方法也不同,选择规律如下:题型3 二次函数的图象与性质1.已知0abc >,则二次函数()2f x ax bx c =++的图象可能是( )AB【解析】 A 项,因为0a <,02ba−<,所以0b <. 又因为0abc >,所以0c >,而()00f c =<,故A 错. B 项,因为0a <,02ba−>,所以0b >. 又因为0abc >,所以0c <,而()00f c =>,故B 错. C 项,因为0a >,02ba−<,所以0b >.又因为0abc >, 所以0c >,而()00f c =<,故C 错. D 项,因为0a >,02ba−>,所以0b <,因为0abc >,所以0c <,而()00f c =<,故选D.2 .(2019秋•庐江县期末)函数223y x x =−+在闭区间[]0,m 上有最大值3,最小值为2,m 的取值范围是( )A .(],2−∞B .[]0,2C .[]1,2D .[)1,+∞【分析】本题利用数形结合法解决,作出函数()f x 的图象,如图所示,当1x =时,y 最小,最小值是2,当2x =时,3y =,欲使函数223y x x =−+在闭区间[]0,m 上的上有最大值3,最小值2,则实数m 的取值范围要大于等于1而小于等于2即可. 【解答】解:作出函数()f x 的图象,如图所示, 当1x =时,y 最小,最小值是2,当2x =时,3y =,函数2()23f x x x =−+在闭区间[]0,m 上上有最大值3,最小值2, 则实数m 的取值范围是[]1,2. 故选:C .CD3.(2019秋•吉安期末)函数()()22213f x x a x =−−++在区间[]2,3上是增函数,则a 的取值范围是( )A .13,2⎛⎤−∞− ⎥⎝⎦B .13,2⎛⎤−∞ ⎥⎝⎦C .13,2⎡⎫−+∞⎪⎢⎣⎭D .13,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【分析】函数2()2(21)3f x x a x =−−++的对称轴214a x +=−,从而2134a +−≥,由此能求出a 的取值范围.【解答】解:函数()()22213f x x a x =−−++在区间[]2,3上是增函数,函数()()22213f x x a x =−−++的对称轴214a x +=−, ∴2134a +−≥, 解得132a −≤.∴a 的取值范围是13,2⎛⎤−∞− ⎥⎝⎦.故选:A .4.(2019秋•宜昌期末)函数221y x x =−−在闭区间[]0,3上的最大值与最小值的和是( )A .1−B .0C .1D .2【分析】函数221y x x =−−是一条以1x =为对称轴,开口向上的抛物线,在闭区间[]0,3上y先减后增,所以当1x =时,函数取最小值;当3x =时,函数取最大值,代入计算即可 【解答】解:()222112y x x x =−−=−− ∴当1x =时,函数取最小值2−, 当3x =时,函数取最大值2 ∴最大值与最小值的和为0 故选:B .5.(2019秋•长春期末)已知函数()()22f x x x a x =++∈R .(1)若函数()f x 的值域为[)0,+∞,求实数a 的值;(2)若()0f x >对任意的[)1,x ∈+∞成立,求实数a 的取值范围. 【分析】(1)根据函数的值域可知0=△,解出a 即可;(2)利用分离参数法表示出22a x x >−−,求出22x x −−的取值范围即可. 【解答】解:(1)函数()()22f x x x a x =++∈R 的值域为[)0,+∞,∴22410a =−⨯⨯=△, ∴1a =.(2)∵()0f x >对任意的[)1,x ∈+∞成立, ∴220x x a ++>对任意的[)1,x ∈+∞成立, ∴22a x x >−−对任意的[)1,x ∈+∞成立, 又当[)1,x ∈+∞时,()22max21213x x −−=−−⨯=−,∴3a >−.即所求实数的取值范围是()3,−+∞.★1.识别二次函数图象应学会“三看”★2.二次函数的单调性问题(1)对于二次函数的单调性,关键是看图象的开口方向与对称轴的位置,若开口方向或对称轴的位置不确定,则需要分类讨论求解.(2)利用二次函数的单调性比较大小,一定要将待比较的两数通过二次函数的图象的对称性转化到同一单调区间上比较.★3.二次函数的最值问题(1)二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动.不论哪种类型,解题的关键都是对称轴与区间的位置关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论.(2)二次函数的单调性问题主要依据二次函数图象的对称轴进行分类讨论求解.★4.由不等式恒成立求参数取值范围的思路及关键(1)一般有两个解题思路:一是分离参数;二是不分离参数.(2 )两种思路都是将问题归结为求函数的最值,至于用哪种方法,关键是看参数是否已分离.这两个思路的依据是:()a f x ≥恒成立()max a f x ⇔≥,()a f x ≤恒成立()min a f x ⇔≤.1.(2020春•本溪月考)已知幂函数()()()22421mm f x m x m −+=−∈R ,在()0,+∞上单调递增.设5log 4a =,15log 3b =,0.20.5c −=,则()f a ,()f b ,()f c 的大小关系是( )看函数选象上的一些特殊点,如函数选象与y 选的交点、与x 选的交点、函数选象的最高点或最低点等看选称选和最选。