1、3.3 幂函数课标解读课标要求素养要求1.了解幂函数的概念,会求幂丽数的解析式.2.结合幂函数y=x ,y=x2 ,y=x3 ,y=x-1 ,y=x12 的图象,掌握它们的性质. 1.直观想象一一能够作出 5个幂函数的图象. 2.数学抽象一一会 概括幂丽数的性质. 自主学习必备知识教材研习教材原句要点一 幂函数的概念一般地,函数 y=x 叫做幂函数,其中x是自变量, 是 常数 .要点二 五个幂函数的图象与性质在同一坐标系中画出函数y=x ,y=x2 ,y=x3 ,y=x-1 ,y=x12 和y=x-1 的图象.我们得到:(1)函数y=x ,y=x2 ,y=x3 ,y=x12 和y=x-1 的图
2、象都通过点(1,1);(2)函数y=x ,y=x2 ,y=x3 ,y=x-1 是 奇函数 ,函数y=x2 是 偶函数 ;(3)在区间(0,+) 上,函数y=x ,y=x2 ,y=x3 ,y=x12 单调递增 ,函数y=x-1 单调递减 ;(4)在第一象限内,函数y=x-1 的图象向上与 y轴 无限接近,向右 x轴 无限接近.自主思考1.函数y=2x ,y=2x2 是幂函数吗?答案:提示函数y=2x ,y=2x2 都不是幂函数.2.已知x0 ,则函数y=1x2 ,y=x0 是幂函数吗?答案:提示函数y=1x2 ,y=x0(x0) 都是幂函数.3.当0xg(x)f(x) .名师点睛1.幂函数的特征
3、(1)x 的系数是1;(2)x 的底数x 是自变量;(3)x 的指数 为常数只有同时满足这三个条件,才是幂函数形如y=(2x) ,y=2x5 ,y=x+6 的函数都不是幂函数2.幂函数的性质(1)所有的幂函数在(0,+) 上都有定义,并且图象都过点(1,1).(2)如果0 ,那么幂函数的图象过原点,并且在区间(0,+) 上单调递增;如果0 ,那么幂函数的图象在区间(0,+) 上单调递减.(3)在(1,+) 上,随着指数的逐渐增大,函数图象越来越靠近y 轴互动探究关键能力探究点一 幂函数的概念精讲精练例 已知函数f(x)=(m2-m-1)x-5m-3 ,m 为何值时,f(x) 是:幂函数;正比例
4、函数;反比例函数;二次函数?答案:若f(x) 是幂函数,则m2-m-1=1 ,即m2-m-2=0 ,解得m=2 或m=-1 .若f(x) 是正比例函数,则-5m-3=1 ,解得m=-45 ,此时m2-m-10 ,故m=-45 .若f(x) 是反比例函数,则-5m-3=-1 ,解得m=-25 ,此时m2-m-10 ,故m=-25 .若f(x) 是二次函数,则-5m-3=2 ,解得m=-1 .此时m2-m-10 ,故m=-1 .解题感悟将正比例函数、反比例函数、二次函数和幂函数放在一起考查,要注意区分它们之间的不同点:正比例函数y=kx(k0) ;反比例函数y=kx(k0) ;二次函数y=ax2+
5、bx+c(a0) ;幂函数y=x(R) .迁移应用1.有以下函数:y=x3 ;y=4x2 ;y=x5+1 ;y=(x-1)2 ;y=x .其中幂函数的个数为( )A.1B.2C.3D.4答案:B解析:幂函数有两个.2.若f(x)=(m2-4m-4)xm 是幂函数,则m= .答案:5或-1解析:若f(x) 是幂函数,则m2-4m-4=1, 即m2-4m-5=0 ,解得m=5 或m=-1 .探究点二 幂函数的图象及应用例 若四个幂函数y=xa ,y=xb ,y=xc ,y=xd 在同一平面直角坐标系中的图象如图所示,则a ,b ,c ,d 的大小关系是( ) A.dcba B.abcd C.dca
6、b D.abdc答案:B解析:依据图象的高低判断幂指数的大小,在(0,1)上,指数越大,幂函数的图象越靠近x 轴;在(1,+) 上,指数越大,幂函数图象越远离x轴.故选B.解题感悟1.在第一象限,幂函数的单调性由的正负决定.当0 时,函数单调递增;当0 时,函数单调递减.2.曲线在第一象限的凹凸性:1 时,曲线下凸;01 时,曲线上凸;g(x) ;f(x)=g(x) ;f(x)(109)121.112 ,即1.2120.9-121.1 .解题感悟利用幂函数的性质比较大小的方法1.直接法:当幂的指数相同时,可直接利用幂函数的单调性来比较两个数的大小;2.转化法:当幂的指数不相同时,可以先转化为相
7、同的幂指数,再利用单调性比较两个数的大小.迁移应用1.比较下列各组中两个值的大小:(1)(23)0.5 与(45)0.5 ;(2)-3.143 与-3 ;(3)245 ,335 ,2515 .答案:(1)y=x0.5 在0,+) 上是增函数,且2345 ,(23)0.5(45)0.5 .(2)y=x3 是R 上的增函数,且3.14 ,3.1433 ,-3.143-3 .(3)245=1615 ,335=2715 .y=x15 为0,+ )上的增函数,且162527,2452515335 .评价检测素养提升课堂检测1.已知幂函数f(x)=x 的图象经过点(4,2),则f(2)= ( )A.2B.
8、2 C.22 D.12答案:B解析:因为幂函数f(x)=x 的图象经过点(4,2),所以f(4)=4=2 ,解得=12, 所以f(x)=x12, 所以f(2)=2 .故选B.2.设M=(x2+1)3 ,N=8x3 ,则M 与N 的大小关系是( )A.MN B.MN C.MN D.MN答案:B解析:易知函数y=x3 是R 上的增函数,且x2+12x ,所以(x2+1)3(2x)3=8x3 ,即MN .故选B.3.已知y=(2a+b)xa+b+(a-2b) 是幂函数,则a= ,b= .答案:25 ; 154.比较下列各组数的大小(1)-8-1 和-9-1 ;(2)(15)3 和(12)3 ;(3)
9、(-0.31)65 ,0.3565 .答案:(1)函数f(x)=x-1 在(0,+) 上是减函数,89-1 ,-8-1-9-1 .(2)函数y=x3 在R 上是增函数,且1215, 则(12)3(15)3 .(3)y=x65 为R 上的偶函数,(-0.31)65=0.3165 .又函数y=x65 为0,+) 上的增函数,且0.310.35 ,0.31650.3565 ,即(-0.31)650.3565 .素养演练数学抽象幂函数的综合应用1.已知幂函数y=f(x)=x-2m2-m+3 ,其中mm|-2m2,mZ ,若:f(x) 是区间(0,+) 上的增函数;对任意的xR ,都有f(-x)+f(x
10、)=0 .求同时满足的幂函数f(x) 的解析式,并求当x0,3 时,f(x) 的值域.答案:因为mm|-2m2,mZ ,所以m=-1,0,1 .因为对任意的xR ,都有f(-x)+f(x)=0 ,即f(-x)=-f(x) ,所以f(x) 是奇函数.当m=-1 时,f(x)=x2 ,只满足条件而不满足条件;当m=1 时,f(x)=x0 ,条件都不满足;当m=0 时,f(x)=x3 ,条件都满足,且在区间0 ,3 上是增函数.f(0)=0 ,f(3)=33=27 ,所以当x0,3 时,函数f(x) 的值域为0,27.素养探究:解决幂函数的综合问题时应注意:(1)充分利用幂函数的图象、性质,如图象过
11、定点、单调性、奇偶性等;(2)注意运用常见的思想方法,如分类讨论、数形结合思想.通过解题培养学生数学抽象的核心素养.迁移应用1.已知幂函数f(x)=(a2-a+1)x9+a5(aZ) 是偶函数,且在(0,+) 上为增函数,试求实数a 的值.答案:由幂函数的定义可知,a2-a+1=1 ,即a2-a=0 ,解得a=0 或a=1 ,则f(x)=x95 或f(x)=x2 .若f(x)=x95 ,则其定义域为(-,+) ,关于原点对称,又f(-x)=(-x)95=-x95=-f(x) ,f(x) 为奇函数,不符合题意;若f(x)=x2 ,则其定义域为(-,+) ,关于原点对称,又f(-x)=(-x)2=x2=f(x) ,f(x) 为偶函数,且在(0,+) 上单调递增,符合题意, 实数a 的值为1.