文档内容
专题3.4 幂函数
y x,y x2
1.了解幂函数的概念.掌握幂函数
新课程考试要求 1 1
y ,y x2
y x3,y x1 x
, 的图象和性质.
2.了解幂函数的变化特征.
培养学生数学抽象(例1)、数学运算(例5--10)、数学建模、逻辑推理(例10)、
核心素养
直观想象(例2.3.4)等核心数学素养.
1.与二次函数相关的单调性、最值问题.除单独考查外,多在题目中应用函数的图象和
性质;
考向预测
2.幂函数的图象与性质的应用.
3.在分段函数中考查幂函数的图象和性质.
【知识清单】
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,形如 y = x α 的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.
(2)常见的5种幂函数的图象
(3)常见的5种幂函数的性质
函数特征
y=x y=x2 y=x3 y=x y=x-1
性质
定义域 R R R [0,+∞) {x|x∈R,且x≠0}
值域 R [0,+∞) R [0,+∞) {y|y∈R,且y≠0}
奇偶性 奇 偶 奇 非奇非偶 奇
【考点分类剖析】
考点一 :幂函数的概念
例1.已知函数f(x)=(m2+2m)·xm2+m-1,m为何值时,f(x)是:(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;
(4)幂函数.
【总结提升】
形如y=xα的函数叫幂函数,这里需有:(1)系数为1,(2)指数为一常数,(3)后面不加任何项.例如y=3x、y=xx+1、y=x2+1均不是幂函数,再者注意与指数函数的区别,例如:y=x2是幂函数,y=2x是指数函数.
【变式探究】
(2021·全国高一课时练习)设α∈ ,则使函数y=xα的定义域为R的所有α的值为( )
A.1,3 B.-1,1 C.-1,3 D.-1,1,3
考点二 :幂函数的图象
yxa y xb y xc y xd
例2.(2020·四川省高一期末)若四个幂函数 , , , 在同一坐标系中的部分图
a b c d
象如图,则 、 、 、 的大小关系正确的是( )
A.ab1 B.a1b
0bc 0d c
C. D.
y x1,y xm y xn m n
例3.若幂函数 与 在第一象限的图象如图所示,则 与 的取值情况为 ( )
1m0n1 1n0m 1m0n 1n0m1
A. B. C. D.
例4.(2021·浙江高一期末)已知幂函数 的图像过点 ,则 ________,
_________.【总结提升】
1.函数y=xα的形式的图象都过点(1,1).它们的单调性要牢记第一象限的图象特征:当α>0时,第一象
限图象是上坡递增;当α<0时,第一象限图象是下坡递减.然后根据函数的奇偶性确定y轴左侧的增减
性即可.
2.幂函数y=xα的形式特点是“幂指数坐在x的肩膀上”,往往利用待定系数法,求幂指数,得到函数解析
式,进一步解题.
【变式探究】
4
1.(2020·广西壮族自治区南宁三中高二月考(文))函数y x3的图像大致是( )
A. B.
C. D.
1 1
,2,2,
2.(2020·上海高一课时练习)如图是幂函数y xn 的部分图像,已知n取2 2 这四个值,则于曲线
C ,C ,C ,C n
1 2 3 4相对应的 依次为( )1 1 1 1
2, , ,2 2, , ,2
A. 2 2 B. 2 2
1 1 1 1
,2,2, 2, ,2,
C. 2 2 D. 2 2
3.(2020·上海高一课时练习)下列四个结论中,正确的是( )
(0,0) (1,1)
A.幂函数的图像过 和 两点 B.幂函数的图像不可能出现在第四象限
y
xn nN*
C.当n0时, 是增函数 D.yx0 的图像是一条直线
考点三 :幂函数的性质
例5. (2021·北京高三其他模拟)已知定义在 上的幂函数 ( 为实数)过点 ,记
, , ,则 的大小关系为( )
A. B. C. D.
例6.(2021·贵州省思南中学高三一模(理))已知幂函数 ,经过点 ,
试确定 的值,并求满足条件 的实数 的取值范围.
例7.(2021·全国高一课时练习)已知偶函数 在 上是减函数,则整数a的值是
________.
【方法技巧】
1.在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较,既不同底又不
同次数的幂函数值比较大小:常找到一个中间值,通过比较幂函数值与中间值的大小进行判断.准确掌握
各个幂函数的图象和性质是解题的关键.
2.指数函数的图象在第一象限内底大图高(逆时针方向底数依次变大).当幂的底数不确定时,要注意讨论
底数的不同取值情况.
【变式探究】
3
1. (2020·四川省高三二模(文))已知点(3,28)在函数f(x)=xn+1的图象上,设 a f ,b
3
5
c f
=f(lnπ), ,则a,b,c的大小关系为( )
4
A.b<a<c B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b
yxa x(0,1) y x
2.(2020·上海高一课时练习)已知幂函数 的图像满足,当 时,在直线 的上方;当
x(1,) y x a
时,在直线 的下方,则实数 的取值范围是_______________.
f(x)(m2 m1)xm
3.(2020·内蒙古自治区集宁一中高二月考(文)) 已知函数 是幂函数,且
f(x) (0,) m
在 上单调递增,则实数 ________.
考点四:幂函数综合问题
例8.(2021·江西高三其他模拟(文))已知函数 是幂函数,直线
过点 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
1
例9.(江苏省高考真题)在平面直角坐标系xOy中,设定点A(a,a),P是函数y= x (x>0)图象上一动点.
2
若点P,A之间的最短距离为2 ,则满足条件的实数a的所有值为________.
f x p2 3p3 x p2 3 2 p 1 2 f 2 f 4
例10.(2020·江西省南康中学高一月考)已知幂函数 满足 .
f x
(1)求函数 的解析式;
gx f 2xmf x,x1,9 gx
m
(2)若函数 ,是否存在实数 使得 的最小值为0?若存在,求出
m
的值;若不存在,说明理由;hxn f x3 a,bab hx a,b a,b
(3)若函数 ,是否存在实数 ,使函数 在 上的值域为 ?
n
若存在,求出实数 的取值范围;若不存在,说明理由.
【变式探究】
y f x 8,2 2
1.(2019·内蒙古自治区高三月考(理))若幂函数 的图象过点 ,则函数
f x1 f 2x
的最大值为( )
1 1 3
A.2 B. 2 C. 4 D.-1
2 2
2.(2020·上海高一课时练习)若(a1) 3 (32a) 3 ,求实数a的取值范围.