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3.3冪函數(精講)一.冪函數1.概念:一般地,函數y=xα叫做冪函數,其中x是自變量,α是常數.2.特征:①xα的系數為1;②xα的底數是自變量;③xα的指數為常數,只有同時滿足這三個條件二.冪函數的圖象和性質1.五個冪函數的圖象:2.冪函數的性質:冪函數y=xy=x2y=x3y=xeq\s\up6(\f(1,2))y=x-1定義域RRR[0,+∞)(-∞,0)∪(0,+∞)值域R[0,+∞)R[0,+∞){y|y∈R,且y≠0}奇偶性奇偶奇非奇非偶奇單調性增x∈[0,+∞),增x∈(-∞,0],減增增x∈(0,+∞),減x∈(-∞,0),減公共點都經過點(1,1)3.一般冪函數的性質(1)所有的冪函數在(0,+∞)上都有定義,并且圖象都過點(1,1).(2)α>0時,冪函數的圖象過原點,并且在區間[0,+∞)上是增函數.(3)α<0時,冪函數在區間(0,+∞)上是減函數.在第一象限內,當x從右邊趨向原點時,圖象在y軸右方無限地逼近y軸正半軸,當x趨于+∞時,圖象在x軸上方無限地逼近x軸正半軸.(4)任何冪函數的圖象與坐標軸僅相交于原點,或不相交,任何冪函數的圖象都不過第四象限.(5)任何兩個冪函數的圖象最多有三個公共點.除(1,1),(0,0),(-1,1),(-1,-1)外,其他任何一點都不是兩個冪函數的公共點.(6)冪函數在第一象限內指數的變化規律:在直線x=1的右側,圖象從上到下,相應的冪指數由大變小.判斷一個函數是否為冪函數的依據是該函數是否為y=xα(α為常數)的形式,需滿足:①指數為常數,②底數為自變量,③xα系數為1.二.解決冪函數圖象問題應把握的兩個原則(1)依據圖象高低判斷冪的指數大小,相關結論為:①在(0,1)上,冪的指數越大,冪函數圖象越靠近x軸(簡記為指大圖低);②在(1,+∞)上,冪的指數越大,冪函數圖象越遠離x軸(簡記為指大圖高).(2)依據圖象確定冪的指數α與0,1的大小關系,即根據冪函數在第一象限內的圖象三.比較冪值大小的兩種基本方法直接法當冪的指數相同時,可直接利用冪函數的單調性來比較轉化法當冪的指數不相同時,可以先轉化為相同冪指數,再運用單調性比較大小考點一與冪函數概念相關的問題【例1】(2023·江蘇揚州)已知冪函數的圖像經過點,則的值為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】因為冪函數的圖像經過點,所以,所以,故選:B.【一隅三反】1.(2023·全國·高一假期作業)已知冪函數f(x)=xα(α為常數)的圖象經過點,則f(9)=(

)A. B.C.3 D.【答案】C【解析】由題意f(2)=2α=,所以α=,所以f(x)=,所以f(9)==3.故選:C2.(2022秋·安徽合肥·高一校考期末)已知冪函數(α是常數)的圖象經過點,那么(

)A.4 B.-4 C. D.-【答案】A【解析】因為冪函數(是常數)的圖象經過點,所以,解得,所以,所以;故選:A3.(2023春·內蒙古呼和浩特·高一呼和浩特市土默特中學校考開學考試)已知冪函數的圖象過點,則(

).A. B.4 C. D.8【答案】C【解析】因為函數為冪函數,所以可設f(x)=xa,因為圖象過,所以,所以,即,所以故選:C考點二冪函數的圖像及應用【例2-1】(2023·海南)給定一組函數解析式:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦.如圖所示一組函數圖象.圖象對應的解析式號碼順序正確的是(

A.⑥③④②⑦①⑤ B.⑥④②③⑦①⑤C.⑥④③②⑦①⑤ D.⑥④③②⑦⑤①【答案】C【解析】圖象(1)關于原點對稱,為奇函數,且不過原點、第一象限遞減,故滿足;圖象(2)關于軸對稱,為偶函數,且不過原點、第一象限遞減,故滿足;圖象(3)非奇非偶函數,且不過原點、第一象限遞減,故滿足;圖象(4)關于軸對稱,為偶函數,且過原點、第一象限遞增,故滿足;圖象(5)關于原點對稱,為奇函數,且過原點、第一象限遞增,故滿足;圖象(6)非奇非偶函數,且過原點、第一象限遞增,而增長率隨增大遞減,故滿足;圖象(7)非奇非偶函數,且過原點、第一象限遞增,而增長率隨增大遞增,故滿足;故圖象對應解析式順序為⑥④③②⑦①⑤.故選:C【一隅三反】1.(2023黑龍江哈爾濱)若點在冪函數的圖象上,則的圖象大致是(

)A.B.C. D.【答案】B【解析】設冪函數,將點代入,得,解得,所以,定義域為,且在定義域內單調遞增,大致圖像為B,故選:B.2.(2023·北京)如圖,下列3個冪函數的圖象,則其圖象對應的函數可能是(

)A.①,②,③ B.①,②,③C.①,②,③ D.①,②,③【答案】A【解析】由函數是反比例函數,其對應圖象為①;函數的定義域為,應為圖②;因為的定義域為且為奇函數,故應為圖③.故選:A.3.(2023·福建泉州·高一校考期中)已知冪函數,其圖像與坐標軸無交點,則實數m的值為__________.【答案】【解析】由冪函數知,得或.當時,圖象與坐標軸有交點,當時,與坐標軸無交點,∴.故答案為:考點三比較冪值的大小【例3】(2023·安徽合肥·高一統考期末)已知,,,則(

)A. B.C. D.【答案】A【解析】由,,,所以.故選:A.【一隅三反】1.(2023春·浙江·高一校聯考期中)記,則(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】,,,,由冪函數在上單調遞增,所以.故選:C2.(2022秋·高一課時練習)設,,,則(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】構造冪函數,由該函數在定義域內單調遞增,且,故故選:B3.(2023·河北)已知,,,則a,b,c的大小關系為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】由于冪函數在上單調遞增,又,,,,所以,則.故選:D.考點四冪函數性質的綜合運用【例4-1】(2023·四川成都)冪函數在區間上單調遞減,則下列說法正確的是(

)A. B.是減函數C.是奇函數 D.是偶函數【答案】C【解析】函數為冪函數,則,解得或.當時,在區間上單調遞增,不滿足條件,排除A;當時,在區間上單調遞減,滿足題意.函數在和上單調遞減,但不是減函數,排除B;因為函數定義域關于原點對稱,且,所以函數是奇函數,不是偶函數,故C正確,D錯誤.故選:C.【例4-2】(2023春·黑龍江齊齊哈爾·高一校聯考開學考試)已知冪函數在區間上單調遞增.請從如下2個條件:①對任意的,都有;②對任意的,都有中任選1個作為已知條件,求解下列問題.(1)求的解析式;(2)在(1)問的條件下,當時,求的值域.(注:如果選擇多個條件分別解答,按第一個解答計分.)【答案】(1)答案見解析(2)答案見解析【解析】(1)∵,其中,當時,當時,當時,(),∵在區間上單調遞增,∴,或選①時,可知函數為偶函數,則的解析式為,選②時,可知函數為奇函數,則的解析式為.(2)若函數易知在上單調遞減,在上單調遞增當時,,當時,,∴的值域為.若,易知在上是增函數當時,,當時,,∴的值域為.【一隅三反】1.(2023·云南紅河·高一統考期末)(多選)已知冪函數的圖象經過點,則下列說法正確的是(

)A.函數為增函數B.函數為偶函數C.當時,D.當時,【答案】ACD【解析】設冪函數,則,解得,所以,對于A,的定義域為,在上單調遞增,A正確;對于B,因為的定義域不關于原點對稱,函數不是偶函數,B錯誤;對于C,當時,,C正確;對于D,當時,,又,所以,D正確.故選:ACD2.(2023·全國·高一假期作業)已知冪函數為奇函數.(1)求的值;(2)若,求實數的取值范圍.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)由,得或,當時,是奇函數,滿足題意,當時,是偶函數,不滿足題意,所以,;(2)因為的定義域為,單調減區間為,,由,可得或或,解得或,所以實數的取

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