3.3幂函数 讲义(Word版含解析)

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名称 3.3幂函数 讲义(Word版含解析)
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文件大小 264.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-07-29 15:01:29

文档简介

幂函数解析与答案
(一)、选择题
1、已知幂函数f(x)=k·xα的图象过点,则k+α=(  )
A. B.1 C. D.2
解:因为f(x)=k·xα是幂函数,所以k=1.又f(x)的图象过点,所以=,所以α=,所以k+α=1+=.
2、在函数,,,中,幂函数的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
解:因为,所以是幂函数;由于出现系数2,因此不是幂函数;
是两项和的形式,不是幂函数;(),可以看出,常数函数的图象比幂函数的图象多了一个点,所以常数函数不是幂函数.故选:B.
3、下列函数中哪个是幂函数( )
A. B. C. D.
解:幂函数是,,显然,是幂函数. ,,都不满足幂函数的定义,所以A正确.故选:A.
4、若幂函数的图象过点,则它的单调递增区间是(  )
A.(0,+∞) B.[0,+∞) C.(-∞,+∞) D.(-∞,0)
解:本题主要考查的是幂函数的图像与性质。设幂函数为,因为图像过,所以。由幂函数的性质:当时,在上是减函数。又为偶函数,所以在上是增函数。应选D。
5、若存在非零的实数a,使得f(x)=f(a-x)对定义域上任意的x恒成立,则函数f(x)可能是(  )
A.f(x)=x2-2x+1 B.f(x)=x2-1 C.f(x)=2x D.f(x)=2x+1
解:由存在非零的实数a,使得f(x)=f(a-x)对定义域上任意的x恒成立,可得函数图象的对称轴为x=≠0.只有选项A中,f(x)=x2-2x+1关于x=1对称.
6、已知,则(  )
A.b解:因为a=2=4,b=3,c=5又y=x在(0,+∞)上是增函数,所以c>a>b.
7、若a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是(  )
A.a解:因为幂函数y=f(x)的图象过点(4,2),所以2=4α,解得α=.所以y=,其定义域为[0,+∞),且是增函数,当0b=,因为y=是减函数,所以a=(二)、填空题
8、 已知函数的图象经过点(1,3),又其反函数图象经过点(10,2),则的解析式为_________.
解:∵的图象经过点(1,3),?∴3=1+m,即m=2.?又∵其反函数图象经过点(10,2),?∴10=2a+2,可解得a=3.?∴的解析式为
9、已知幂函数f(x)=x (m∈Z)的图像与x轴,y轴都无交点,且关于原点对称,则函数f(x)的解析式是________.
解:∵函数的图像与x轴,y轴都无交点,∴m2-1<0,解得-1∴m=0,∴f(x)=x-1.
10、若幂函数y=xα的图像经过点(8,4),则函数y=xα的值域是________.
解:幂函数图象经过点,解得函数的值域为.
11、幂函数f(x)=(m2-4m+4)·xm2-6m+8在(0,+∞)上为增函数,则m的值为________.
解、由题意知解得m=1.
12、幂函数f(x)=x3m-5(m∈N)在(0,+∞)上是减函数,且f(-x)=f(x),则m等于________.
解析:因为幂函数f(x)=x3m-5(m∈N)在(0,+∞)上是减函数,所以3m-5<0,即m<,又m∈N,所以m=0或m=1,因为f(-x)=f(x),所以函数f(x)是偶函数,当m=0时,f(x)=x-5,是奇函数;当m=1时,f(x)=x-2,是偶函数.所以m=1.
13、已知>,则x的取值范围是____.
思路解析:如下图.
解:x∈(-∞,0)∪(1,+∞)
(三)、解答题
14、讨论下列函数的定义域、值域.
(1);(2);(3);(4).
解:(1)函数的定义域为R,值域为.
(2)因为,所以函数的定义域为,值域为.
(3)因为,所以,且,所以函数的定义域为,值域为.
(4)因为,所以函数的定义域为R,值域为.
15、比较下列各题中两个幂的值的大小:
(1)2.3,2.4; (2),;(3)(-0.31),0.35.
解: (1)∵y=为R上的增函数,又2.3<2.4,∴2.3<2.4.
(2)∵y=为(0,+∞)上的减函数,又<,∴()>().
(3)∵y=为R上的偶函数,∴=.
又函数y=为[0,+∞)上的增函数,且0.31<0.35,∴0.31<0.35,即(-0.31) <0.35.
16、已知幂函数的图象与轴、轴都无交点,且关于轴对称,试确定的解析式.
解:由题意,得m2-2m-3<0,∴-1∵当m=0或2时,m2-2m-3为-3;当m=1时,m2-2m-3为偶数-4,∴y=x -4.
17、已知幂函数为偶函数,且在区间(0,+∞)上是单调增函数.求函数f(x)的解析式.
解: ∵f(x)在区间(0,+∞)上是单调增函数,∴-m2+2m+3>0,即m2-2m-3<0,-118、已知幂函数f(x)=xa的图象经过点A(1)求实数a的值;(2)用定义证明f(x)在区间(0,+∞)内的单调性.
解: (1)∵f(x)=xa的图象经过点A,∴a=,即2-a=2,∴a=-.
(2)证明:任取x1,x2∈(0,+∞),且x1则f(x2)-f(x1)=x2--x1-=-==.∵x2>x1>0,∴x1-x2<0,
且·(+)>0,于是f(x2)-f(x1)<0,即f(x2)19、已知幂函数的图象经过点.(1)求实数 的值;(2)求证:在区间(0,+∞)上是减函数.
解:(1)∵的图象经过点,∴,即,解得.
(2)证明:由(1)可知,,任取,且,则,
∴ ,
即.∴ 在区间(0,+∞)上是减函数.
20、已知二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1.(1)求f(x)的解析式;(2)当x∈[-1,1]时,函数y=f(x)的图象恒在函数y=2x+m的图象的上方,求实数m的取值范围.
解:(1)设f(x)=ax2+bx+1(a≠0),则f(x+1)-f(x)=2x,得2ax+a+b=2x.所以,2a=2且a+b=0,解得a=1,b=-1,又f(0)=1,所以c=1,因此f(x)的解析式为f(x)=x2-x+1.(2)因为当x∈[-1,1]时,y=f(x)的图象恒在y=2x+m的图象上方,所以在[-1,1]上,x2-x+1>2x+m恒成立;即x2-3x+1>m在区间[-1,1]上恒成立.
所以令g(x)=x2-3x+1=-,因为g(x)在[-1,1]上的最小值为g(1)=-1,所以m<-1.故实数m的取值范围为(-∞,-1).幂函数
一、幂函数的概念:
1、幂函数定义
一般地,形如的函数称为幂函数,其中为常数.
条件:1、系数为1;2、自变量是底数;3、指数是常数
例、判断在函数中,哪几个函数是幂函数?
2、幂函数的图象:(1);(2);(3);(4);(5).
二、性质:
1、图象分布:幂函数图象分布在第一、二、三象限,第四象限无图象.幂函数是偶函数时,图象分布在第一、二象限(图象关于轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限.
2、时,图像都经过定点(0,0)(1,1);时,图像经过定点(1,1)
3、、幂函数的图像都没有经过第四像限。
4、、当时,图像在第一象限形如:是增函数;当,图像在第一像限形如:是增函数
当时,幂函数的图象在区间上是减函数.在第一象限内,当从右边趋向原点时,图象在轴右方无限地逼近轴正半轴,当趋于时,图象在轴上方无限地逼近轴正半轴.
5、确定幂函数在第一像限的图像后,再利用奇偶性确定图像的另一个象限,如是偶函数其图像关于Y轴对称,另一半在第二象限,如是奇函数其图像关于X轴对称,另一半在第三像限,如是非奇非偶函数其图像只能在第一象限。
6、幂函数的图象通过原点,并且在区间上是增函数.特别地,当时,幂函数的图象下凸;当时,幂函数的图象上凸;
7、单调性:如果,则幂函数的图象过原点,并且在上为增函数.如果,则幂函数的图象在上为减函数,在第一象限内,图象无限接近轴与轴.
8、奇偶性:当为奇数时,幂函数为奇函数,当为偶数时,幂函数为偶函数.当(其中互质,和),若为奇数为奇数时,则是奇函数,若为奇数为偶数时,则是偶函数,若为偶数为奇数时,则是非奇非偶函数.
9、图象特征:幂函数,当时,若,其图象在直线下方,若,其图象在直线上方,当时,若,其图象在直线上方,若,其图象在直线下方.
三、经典练习
(一)、选择题
1、已知幂函数f(x)=k·xα的图象过点,则k+α=(  )
A. B.1 C. D.2
2、在函数,,,中,幂函数的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3、下列函数中哪个是幂函数( )
A. B. C. D.
4、若幂函数的图象过点,则它的单调递增区间是(  )
A.(0,+∞) B.[0,+∞) C.(-∞,+∞) D.(-∞,0)
5、若存在非零的实数a,使得f(x)=f(a-x)对定义域上任意的x恒成立,则函数f(x)可能是(  )
A.f(x)=x2-2x+1 B.f(x)=x2-1 C.f(x)=2x D.f(x)=2x+1
6、已知,则(  )
A.b7、若a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是(  )
A.a(二)、填空题
8、 已知函数的图象经过点(1,3),又其反函数图象经过点(10,2),则的解析式为_________.
9、已知幂函数f(x)=x (m∈Z)的图像与x轴,y轴都无交点,且关于原点对称,则函数f(x)的解析式是________.
10、若幂函数y=xα的图像经过点(8,4),则函数y=xα的值域是________.
11、幂函数f(x)=(m2-4m+4)·xm2-6m+8在(0,+∞)上为增函数,则m的值为________.
12、幂函数f(x)=x3m-5(m∈N)在(0,+∞)上是减函数,且f(-x)=f(x),则m等于________.
13、已知>,则x的取值范围是____.
(三)、解答题
14、讨论下列函数的定义域、值域.
(1);(2);(3);(4).
15、比较下列各题中两个幂的值的大小:
(1)2.3,2.4; (2),;(3)(-0.31),0.35.
16、已知幂函数的图象与轴、轴都无交点,且关于轴对称,试确定的解析式.
17、已知幂函数为偶函数,且在区间(0,+∞)上是单调增函数.求函数f(x)的解析式.
18、已知幂函数f(x)=xa的图象经过点A(1)求实数a的值;(2)用定义证明f(x)在区间(0,+∞)内的单调性.
19、已知幂函数的图象经过点.(1)求实数 的值;(2)求证:在区间(0,+∞)上是减函数.
20、已知二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1.(1)求f(x)的解析式;(2)当x∈[-1,1]时,函数y=f(x)的图象恒在函数y=2x+m的图象的上方,求实数m的取值范围.