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§2.3幂函数
高中数学必修 ①
一、幂函数的定义:
一般地,我们把形如 的函数叫做幂函数,其中 为自变量, 为常数。
练习1:判断下列函数哪几个是幂函数?
答案(2)(5)
思考:指数函数y=ax与幂函数y=xα有什么区别?
中 前面的系数是1,后面没有其它项。
式子 名称
常数 x y
指数函数: y=a x
(a>0且a≠1)
幂函数: y= xα
a为底数
指数
α为指数
底数
幂值
幂值
二、幂函数与指数函数比较
判断一个函数是幂函数还是指数函数切入点
看未知数x是指数还是底数
幂函数
指数函数
例2:已知函数 是幂函数,并且是偶函数,求m的值。
(指数函数)
(幂函数)
(指数函数)
(幂函数)
快速反应
(指数函数)
(幂函数)
已知函数 是幂函数,并且是偶函数,求m的值。
练习1:
练习3:已知幂函数f(x)的图像经过点(3,27), 求证:f(x)是奇函数。
二、五个常用幂函数的图像和性质
(1) (2) (3)
(4) (5)
定义域:
值 域:
奇偶性:
单调性:
函数 的图像
定义域:
值 域:
奇偶性:
单调性:
函数 的图像
定义域:
值 域:
奇偶性:
单调性:
函数 的图像
定义域:
值 域:
奇偶性:
单调性:
函数 的图像
x … -2 -1 0 1 2 3 4 …
y=x3 … …
y=x1/2 … …
-8
-1
0
1
8
27
0
1
0
x
y
1
2
3
4
-1
-2
-3
2
4
6
8
-2
-4
-6
-8
y=x3
/
/
64
y=
x
2
定义域:
值 域:
奇偶性:
单调性:
函数 的图像
幂函数的定义域、值域、奇偶性和单调性,随常数α取值的不同而不同.
y= x3
定义域
值 域
单调性
公共点
y = x
R
R
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
在R上是增函数
在(-∞,0]上是减函数,在(0, +∞)上是增函数
在R上是增函数
在(0,+∞)上是增函数
在( -∞,0),(0, +∞)上是减函数
(1,1)
奇偶性
y = x2
下面将5个函数的图像画在同一坐标系中
(1) (2) (3)
(4) (5)
4
3
2
1
-1
-2
-3
-4
-2
2
4
6
(1,1)
(2,4)
(-2,4)
(-1,1)
(-1,-1)
y=x
在第一象限内,
a >0,在(0,+∞)上为增函数;
a <0,在(0,+∞)上为减函数.
幂函数的图象都通过点(1,1)
α为奇数时,幂函数为奇函数,
α为偶数时,幂函数为偶函数.
下列结论中正确的是
A 幂函数图像都经过点(0,0),(1,1)
B幂函数图像不可能出现在第四象限
C 当n>0的时候,幂函数y=xn的值随x的增大而增大。
D 当n=0的时候,幂函数y=xn的图像是一条直线。
练习:利用单调性判断下列各值的大小。
(1)5.20.8 与 5.30.8
(2)0.20.3 与 0.30.3
(3)
解:(1)y= x0.8在(0,∞)内是增函数,
∵5.2<5.3 ∴ 5.20.8 < 5.30.8
(2)y=x0.3在(0,∞)内是增函数
∵0.2<0.3∴ 0.20.3 <0.30.3
(3)y=x-2/5在(0,∞)内是减函数
∵2.5<2.7∴ 2.5-2/5>2.7-2/5
比较各组数的大小
练习3: 如图所示,曲线是幂函数 y = xk 在第一象限内的图象,已知 k分别取 四个值,则相应图象依次为:________
一般地,幂函数的图象在直线x=1
的右侧,大指数在上,小指数在下,
在Y轴与直线x =1之间正好相反。
C4
C2
C3
C1
1
a<0
a>1
0
0
x
y
1
1
归纳:幂函数 y=xa 在第一象限的图象特征
a=1
理论
指数大于1,在第一象限为
抛物线型(凹);
指数等于1,在第一象限为
上升的射线;
指数大于0小于1,在第一象
限为抛物线型(凸);
指数等于0,在第一象限为
水平的射线;
指数小于0,在第一象限为
双曲线型;
归纳:幂函数图象在第一象限的分布情况
在上 任取一点作 轴的垂线,与幂函数的图象交点越高, 的值就越大。
α>1
0<α<1
a=1
小结: 幂函数的性质:
1.所有幂函数的图象都通过点(1,1);
幂函数的定义域、值域、奇偶性和单调性,随常数α取值的不同而不同.
如果α<0,则幂函数
在(0,+∞)上为减函数。
α<0
3.如果α>0,则幂函数
在(0,+∞)上为增函数;
2.当α为奇数时,幂函数为奇函数,
当α为偶数时,幂函数为偶函数.
作业:
利用单调性判断下列各值的大小。