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3.3幂函数
复习回顾
前面学习了函数的概念,接着借助对图象的观察(数形结合),研究了函数的一些性质。本节我们将利用这些知识研究一类新的函数。
图象
图象+单调性
一、情境引入,激活旧知
问题1:阅读下列材料,回答问题:
(1)如果奥运后勤人员以1元的价格购买了某种蔬菜,那么需支付的金额= (元),这里是的函数.
(2)自由体操项目的场地为正方形,设其边长为,那么该正方形面积= ,这里S是的函数.
(3)如果奥运村中某房间恰为立方体,设其棱长为,那么该立方体的体积= ,这里V是b的函数.
(4)如果一个正方形场地的面积为S,那么这个正方形的边长c= ,这里c是S的函数.
(5)公路自行车比赛中,某运动员t秒内骑车行进了1,那么他骑车的平均速度= (),这里是的函数.
观察这些函数的解析式,他们在结构上有什么共同特征?
二、知识还原,获得新知
追问1:五个函数解析式是否可以变换成以为自变量,为因变量的形式?请进一步归纳变换后五个函数的解析式的共同特征。
(1); (2); (3); (4); (5).
都是以幂的底数为自变量;
幂的指数都是常数,
追问2:类似这样的函数你还能再举几个例子吗?
二、知识还原,获得新知
3. 取值可以是实数
幂函数定义
一般地,函数 叫做幂函数( ) ,其中 为自变量, 为常数。
注:1. 中前的系数为1,且后面没有其他项
2. 定义域与的取值有关
形如:, , , .
三、建立联系,明确目标
问题2:类比初中对三类具体函数的学习过程,我们知道幂函数的概念后,接下来应该研究什么?
追问2:你打算如何研究幂函数的性质?
一般函数的研究路径
追问1:你打算研究幂函数的哪些性质?
背景
概念
图象
性质
应用
四、任务探究,知识编译
作图象
观察图象
(分析性质)
归纳与猜想
证明或说明
幂函数的研究思路
中学阶段一般研究1,2,3,,-1这五种的幂函数
四、任务探究,知识编译
作图象
观察图象
(分析性质)
归纳与猜想
证明或说明
幂函数的研究思路
中学阶段一般研究1,2,3,,-1这五种的幂函数
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
R
R
R
[0,+∞)
[0,+∞)
{y|y≠0}
R
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
增函数
在(-∞,0]上单调递减,
在[0,+∞)上单调递增
增函数
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,0)上单调递减,
在(0,+∞)上单调递减
四、任务探究,知识编译
作图象
观察图象
(分析性质)
归纳与猜想
证明或说明
幂函数的研究思路
请尝试探究函数
四、任务探究,知识编译
请证明幂函数是增函数.
四、任务探究,知识编译
作图象
观察图象
(分析性质)
归纳与猜想
证明或说明
幂函数的研究思路
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
R
R
R
[0,+∞)
[0,+∞)
{y|y≠0}
R
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
增函数
在(-∞,0]上单调递减,
在[0,+∞)上单调递增
增函数
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,0)上单调递减,
在(0,+∞)上单调递减
四、任务探究,知识编译
作图象
观察图象
(分析性质)
归纳与猜想
证明或说明
幂函数的研究思路
请尝试探究函数
四、任务探究,知识编译
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
R
R
R
[0,+∞)
[0,+∞)
{y|y≠0}
R
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
增函数
在(-∞,0]上单调递减,
在[0,+∞)上单调递增
增函数
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,0)上单调递减,
在(0,+∞)上单调递减
请尝试归纳这五个函数的共性
四、任务探究,知识编译
问题3:研究这五个函数的目的是为了掌握幂函数这一类函数的性质,你能从中总结出幂函数更一般的特征吗?
幂函数的性质:
(1)过定点(1,1);
(2)幂函数的图象一定会在第一象限,一定不在第四象限;
(3)当时,函数在区间)上是增函数;
(4)当时,函数在区间上是减函数;
(5)
(6)
五、情境匹配,思想升华
问题4:已知幂函数f(x)的图象过点,求这个函数的解析式.
五、情境匹配,思想升华
问题5:利用幂函数的性质,比较下列两组数的大小.
六、反思表达,积累经验
问题5:反思并回答下列问题.
(1)本节课我们学习了什么知识?
(3)你认为在后续学习中对某一类函数的研究可以沿着怎样的路径进行?
(2)回顾我们的研究过程,我们是怎样研究幂函数的?
背景
概念
图象
性质
数形结合
应用
定义域
值域
奇偶性
单调性
其他性质
描点法
从特殊到一般、类比、归纳
作业
必做题:教材P91习题3.3
选做题:自主探究函数的图像与性质.
五、情境匹配,思想升华
问题6:试用描点法画出函数的图象,求函数的定义域、值域;讨论函数的单调性、奇偶性,并证明.
六、反思表达,积累经验
问题5:反思并回答下列问题.
(1)本节课我们学习了什么知识?
(3)你认为在后续学习中对某一类函数的研究可以沿着怎样的路径进行?
(2)回顾我们的研究过程,我们是怎样研究幂函数的?
①幂函数的概念;②5个常见幂函数的图象及其性质;
③幂函数的性质;④幂函数比较大小的方法.
研究目标:定义域、值域、单调性、奇偶性、其他性质
研究方法:从特殊到一般、数形结合
研究思路:作图象-观察图象(分析性质)-归纳猜想-证明或说明
四、任务探究,知识编译
作图象
观察图象
(分析性质)
归纳与猜想
证明或说明
幂函数的研究思路
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
R
R
R
[0,+∞)
[0,+∞)
{y|y≠0}
R
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
增函数
在(-∞,0]上单调递减,
在[0,+∞)上单调递增
增函数
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,0)上单调递减,
在(0,+∞)上单调递减
公共点
(1,1)
(0,0)
中学阶段一般研究1,2,3,,-1这五种的幂函数