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文檔簡介
3.3冪函數(shù)(精講)一.冪函數(shù)1.概念:一般地,函數(shù)y=xα叫做冪函數(shù),其中x是自變量,α是常數(shù).2.特征:①xα的系數(shù)為1;②xα的底數(shù)是自變量;③xα的指數(shù)為常數(shù),只有同時(shí)滿足這三個(gè)條件二.冪函數(shù)的圖象和性質(zhì)1.五個(gè)冪函數(shù)的圖象:2.冪函數(shù)的性質(zhì):冪函數(shù)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(diào)性增x∈[0,+∞),增x∈(-∞,0],減增增x∈(0,+∞),減x∈(-∞,0),減公共點(diǎn)都經(jīng)過點(diǎn)(1,1)3.一般冪函數(shù)的性質(zhì)(1)所有的冪函數(shù)在(0,+∞)上都有定義,并且圖象都過點(diǎn)(1,1).(2)α>0時(shí),冪函數(shù)的圖象過原點(diǎn),并且在區(qū)間[0,+∞)上是增函數(shù).(3)α<0時(shí),冪函數(shù)在區(qū)間(0,+∞)上是減函數(shù).在第一象限內(nèi),當(dāng)x從右邊趨向原點(diǎn)時(shí),圖象在y軸右方無限地逼近y軸正半軸,當(dāng)x趨于+∞時(shí),圖象在x軸上方無限地逼近x軸正半軸.(4)任何冪函數(shù)的圖象與坐標(biāo)軸僅相交于原點(diǎn),或不相交,任何冪函數(shù)的圖象都不過第四象限.(5)任何兩個(gè)冪函數(shù)的圖象最多有三個(gè)公共點(diǎn).除(1,1),(0,0),(-1,1),(-1,-1)外,其他任何一點(diǎn)都不是兩個(gè)冪函數(shù)的公共點(diǎn).(6)冪函數(shù)在第一象限內(nèi)指數(shù)的變化規(guī)律:在直線x=1的右側(cè),圖象從上到下,相應(yīng)的冪指數(shù)由大變小.判斷一個(gè)函數(shù)是否為冪函數(shù)的依據(jù)是該函數(shù)是否為y=xα(α為常數(shù))的形式,需滿足:①指數(shù)為常數(shù),②底數(shù)為自變量,③xα系數(shù)為1.二.解決冪函數(shù)圖象問題應(yīng)把握的兩個(gè)原則(1)依據(jù)圖象高低判斷冪的指數(shù)大小,相關(guān)結(jié)論為:①在(0,1)上,冪的指數(shù)越大,冪函數(shù)圖象越靠近x軸(簡記為指大圖低);②在(1,+∞)上,冪的指數(shù)越大,冪函數(shù)圖象越遠(yuǎn)離x軸(簡記為指大圖高).(2)依據(jù)圖象確定冪的指數(shù)α與0,1的大小關(guān)系,即根據(jù)冪函數(shù)在第一象限內(nèi)的圖象三.比較冪值大小的兩種基本方法直接法當(dāng)冪的指數(shù)相同時(shí),可直接利用冪函數(shù)的單調(diào)性來比較轉(zhuǎn)化法當(dāng)冪的指數(shù)不相同時(shí),可以先轉(zhuǎn)化為相同冪指數(shù),再運(yùn)用單調(diào)性比較大小考點(diǎn)一與冪函數(shù)概念相關(guān)的問題【例1】(2023·江蘇揚(yáng)州)已知冪函數(shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn),則的值為(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】因?yàn)閮绾瘮?shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn),所以,所以,故選:B.【一隅三反】1.(2023·全國·高一假期作業(yè))已知冪函數(shù)f(x)=xα(α為常數(shù))的圖象經(jīng)過點(diǎn),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(shù)(α是常數(shù))的圖象經(jīng)過點(diǎn),那么(
)A.4 B.-4 C. D.-【答案】A【解析】因?yàn)閮绾瘮?shù)(是常數(shù))的圖象經(jīng)過點(diǎn),所以,解得,所以,所以;故選:A3.(2023春·內(nèi)蒙古呼和浩特·高一呼和浩特市土默特中學(xué)校考開學(xué)考試)已知冪函數(shù)的圖象過點(diǎn),則(
).A. B.4 C. D.8【答案】C【解析】因?yàn)楹瘮?shù)為冪函數(shù),所以可設(shè)f(x)=xa,因?yàn)閳D象過,所以,所以,即,所以故選:C考點(diǎn)二冪函數(shù)的圖像及應(yīng)用【例2-1】(2023·海南)給定一組函數(shù)解析式:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦.如圖所示一組函數(shù)圖象.圖象對(duì)應(yīng)的解析式號(hào)碼順序正確的是(
)
A.⑥③④②⑦①⑤ B.⑥④②③⑦①⑤C.⑥④③②⑦①⑤ D.⑥④③②⑦⑤①【答案】C【解析】圖象(1)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,為奇函數(shù),且不過原點(diǎn)、第一象限遞減,故滿足;圖象(2)關(guān)于軸對(duì)稱,為偶函數(shù),且不過原點(diǎn)、第一象限遞減,故滿足;圖象(3)非奇非偶函數(shù),且不過原點(diǎn)、第一象限遞減,故滿足;圖象(4)關(guān)于軸對(duì)稱,為偶函數(shù),且過原點(diǎn)、第一象限遞增,故滿足;圖象(5)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,為奇函數(shù),且過原點(diǎn)、第一象限遞增,故滿足;圖象(6)非奇非偶函數(shù),且過原點(diǎn)、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(shù),且過原點(diǎn)、第一象限遞增,而增長率隨增大遞增,故滿足;故圖象對(duì)應(yīng)解析式順序?yàn)棰蔻堍邰冖撷佗?故選:C【一隅三反】1.(2023黑龍江哈爾濱)若點(diǎn)在冪函數(shù)的圖象上,則的圖象大致是(
)A.B.C. D.【答案】B【解析】設(shè)冪函數(shù),將點(diǎn)代入,得,解得,所以,定義域?yàn)椋以诙x域內(nèi)單調(diào)遞增,大致圖像為B,故選:B.2.(2023·北京)如圖,下列3個(gè)冪函數(shù)的圖象,則其圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)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(shù)是反比例函數(shù),其對(duì)應(yīng)圖象為①;函數(shù)的定義域?yàn)椋瑧?yīng)為圖②;因?yàn)榈亩x域?yàn)榍覟槠婧瘮?shù),故應(yīng)為圖③.故選:A.3.(2023·福建泉州·高一校考期中)已知冪函數(shù),其圖像與坐標(biāo)軸無交點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的值為__________.【答案】【解析】由冪函數(shù)知,得或.當(dāng)時(shí),圖象與坐標(biāo)軸有交點(diǎn),當(dāng)時(shí),與坐標(biāo)軸無交點(diǎn),∴.故答案為:考點(diǎn)三比較冪值的大小【例3】(2023·安徽合肥·高一統(tǒng)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(lián)考期中)記,則(
)A. B.C. D.【答案】C【解析】,,,,由冪函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以.故選:C2.(2022秋·高一課時(shí)練習(xí))設(shè),,,則(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】構(gòu)造冪函數(shù),由該函數(shù)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,且,故故選:B3.(2023·河北)已知,,,則a,b,c的大小關(guān)系為(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】由于冪函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,,,,所以,則.故選:D.考點(diǎn)四冪函數(shù)性質(zhì)的綜合運(yùn)用【例4-1】(2023·四川成都)冪函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則下列說法正確的是(
)A. B.是減函數(shù)C.是奇函數(shù) D.是偶函數(shù)【答案】C【解析】函數(shù)為冪函數(shù),則,解得或.當(dāng)時(shí),在區(qū)間上單調(diào)遞增,不滿足條件,排除A;當(dāng)時(shí),在區(qū)間上單調(diào)遞減,滿足題意.函數(shù)在和上單調(diào)遞減,但不是減函數(shù),排除B;因?yàn)楹瘮?shù)定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,且,所以函數(shù)是奇函數(shù),不是偶函數(shù),故C正確,D錯(cuò)誤.故選:C.【例4-2】(2023春·黑龍江齊齊哈爾·高一校聯(lián)考開學(xué)考試)已知冪函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.請(qǐng)從如下2個(gè)條件:①對(duì)任意的,都有;②對(duì)任意的,都有中任選1個(gè)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(dāng)時(shí),求的值域.(注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.)【答案】(1)答案見解析(2)答案見解析【解析】(1)∵,其中,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),(),∵在區(qū)間上單調(diào)遞增,∴,或選①時(shí),可知函數(shù)為偶函數(shù),則的解析式為,選②時(shí),可知函數(shù)為奇函數(shù),則的解析式為.(2)若函數(shù)易知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,∴的值域?yàn)?若,易知在上是增函數(shù)當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,∴的值域?yàn)?【一隅三反】1.(2023·云南紅河·高一統(tǒng)考期末)(多選)已知冪函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),則下列說法正確的是(
)A.函數(shù)為增函數(shù)B.函數(shù)為偶函數(shù)C.當(dāng)時(shí),D.當(dāng)時(shí),【答案】ACD【解析】設(shè)冪函數(shù),則,解得,所以,對(duì)于A,的定義域?yàn)椋谏蠁握{(diào)遞增,A正確;對(duì)于B,因?yàn)榈亩x域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,函數(shù)不是偶函數(shù),B錯(cuò)誤;對(duì)于C,當(dāng)時(shí),,C正確;對(duì)于D,當(dāng)時(shí),,又,所以,D正確.故選:ACD2.(2023·全國·高一假期作業(yè))已知冪函數(shù)為奇函數(shù).(1)求的值;(2)若,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)由,得或,當(dāng)時(shí),是奇函數(shù),滿足題意,當(dāng)時(shí),是偶函數(shù),不滿足題意,所以,;(2)因?yàn)榈亩x域?yàn)椋瑔握{(diào)減區(qū)間為,,由,可得或或,解得或,所以實(shí)數(shù)的取
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