幂函数知识点

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幂函数

1.幂函数:一般地,形如y=xaR)叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.

aaa

要准确理解幂函数的定义,注意以下四点:1)幂函数具有严格的形式,形如 y=mx y=mx y=x+m

a

y=x+m(以上m均为不等于零的常数,且前两个函数中的m也不等于1)的函数都不是幂函数,二次函数中只有y=x是幂函数,其他的二次函数都不是幂函数,幂函数y=x要满足三个特征:1x前的系数是12

2

a

a

a

数只能是自变量x,指数是常数;3项数只有一项,只有满足这三个特征,才是幂函数;2)求函数解析式时,若已知待求函数是幂函数,则可根据待定系数法设函数为fx=x,根据条件求出a即可.3)不要把幂函数与指数函数混淆,幂函数的底数为自变量,指数为常数,而指数函数恰好相反,底数为常数,指数为自变量.遇到一个有关幂的形式的问题时,要先看自变量所在的位置,然后决定是用幂函数知识解决,还是用指数函数知识解决.

2.幂函数在第一象限的图象:

a

*

幂函数在其他象限的图象,可由幂函数的奇偶性根据对称性做出.α=nm (其中mNnZmn互质) (1)n为偶数时,f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称.

(2)mn都为奇数时,f(x)为奇函数,其图象关于原点对称.

(3)m为偶数,n为奇数时,f(x)为非奇非偶函数,其图象只能在第一象限. 3.幂函数当α=1,2,30.5,-1时的图象与性质.(1)图象(如图所示) (2)性质(如表)



4.幂函数的性质:(1)所有的幂函数在(0+∞)上都有定义,并且图像都通过点(1,1(2)如果a0,则幂函数的图像过原点,并且在区间(0+∞)上为增函数;(3)如果a0,则幂函数的图像在区间(0+∞)上是减函数,在第一象限内,当x从右边趋向于零时,图像在y轴右方无限逼近y轴,当x趋向于无穷大时,图像在x轴上方无限逼近x轴;4)当a为奇数时,幂函数为奇函数;当a为偶数时,幂函数为偶函数.(5)①α>0图像都过定点(00)和(11;在区间(0,+∞)上单调递增; ②α<0,图像都过定点(11;在区间0,+∞)上单调递减;③当O时,曲线上凸,当a>l时,曲线下凸.④当a=l时,图象为过点(00)(1

a

1)的直线.⑤当a=0时,y=x表示过点(11)且平行于x轴的直线(除去点(01)) 5.幂函数图象的其他性质:

a

(1)图象的对称性:把幂函数y=x的幂指数a(只讨论a是有理数的情况)表示成既约分数的形式(整数看作是

a

分母1的分数),则不论a>0还是a<0,幂函数y=x的图象的对称性用口诀记为:“子奇母偶孤单单;母奇子偶分两边;分子分母均为奇,原点对称莫忘记”,

a

(2)图象的形状:①若a>0,则幂函数y=x的图象为抛物线形,当a>l时,图象在[0,+∞)上是向下凸的(称为凸函数);当O时,图象在[o,+∞)上是向上凸的(称为凹函数).②若a<0,则幂函数y=x“的图象是双曲线形,图象与x轴、y轴无限接近,在(0,+∞)上图象都是向下凸的。


6.幂函数的单调性和奇偶性:

a

对于幂函数y=xaR)

aa

(1)单调性:a>0时,函数y=x在第一象限内是增函数;当a<0时,函数y=x在第一象限内是减函数.

aa

(2)奇偶性:①当a为整数时,若a为偶数,则y=x是偶函数;若a为奇数,则y=x是奇函数;②当n为分数,即

aa

a=pqpq互素,pqZ)时,若分母q为奇数,则分子p为奇数时,y=x为奇函数;分子p为偶数时,y=x

a

为偶函数, 若分母q为偶数,则y=x为非奇非偶函数 7.比较幂形式的两个数的大小,一般的思路是:(1)若能化为同指数,则用幂函数的单调性.(2)若能化为同底数,则用指数函数的单调性.(3)若既不能化为同指数,也不能化为同底数,则需找一个中间数作为桥梁来比较大小. 8.在研究幂函数的性质时,通常将分式指数幂化为根式形式,负整指数幂化为分式形式再去进行讨论.对于幂函

a

yx,我们首先应该分析函数的定义域、值域和奇偶性,由此确定图象的位置,即所在象限,其次确定曲线的类型,即a<0,0a>1三种情况下曲线的基本形状,还要注意a0,±1三个曲线的形状. 9.利用幂函数和指数函数的单调性可以比较幂值的大小,具体方法如下: (1)当幂的底数相同,指数不同时,可以利用指数函数的单调性比较; (2)当幂的底数不同,指数相同时,可以利用幂函数的单调性比较;

(3)当幂的底数和指数都不同时,一种方法是作商,通过商与1的大小关系确定两个幂值的大小,可以利用幂函数的单调性比较;另一种方法是运用媒介法,即找到一个中间值,通过比较两个幂值与中间值的大小,确定两个幂值的大小.

(4)比较多个幂值的大小,一般也是运用媒介法,即先判断这组数中每个幂值与0,1等数的大小关系,据此将它们分成若干组,然后将同一组内的各数用相关的方法进行比较,最后确定各数之间的大小关系.

例题部分

1.比较下列各组数的大小

11.51.71 22

13

13



37

4210

1.13 35 327



3

7



37



23



23

解:1)底数不同,指数相同的数比大小,可以转化为同一幂函数,不同函数值的大小问题. yx0,上单调递增,且1.71.51,∴1.72)底数均为负数,可以将其转化为2yx

3

713

13

1.51

13



37



2

37

37

3



37





0,

37



37

532

37

355 532

37

37

37

373737





5

37



3



2

,∴5



32

22

23

37



23

3)先将指数统一,底数化成正数.

2

22



2

3

10



7107

2



23

1.1

2



43

1.21



23

yx30,7

10

2323721.2131.212210

7

10



23

22

-0.5



2

3

1.1



43



2.已知(m+4 <(3-2m,求m的取值范围

-0.5

解:幂函数fx=x的定义域是(0+∞),且在定义域上时减函数,所有0m1.5 3.a1分析:若x

1

3

-0.5

32a,求实数a的取值范围.

y,则有三种情况x0yyx00yx

a10

13



13



13

a10解:根据幂函数的性质,有三种可能:32a032a0



2



a132a



a10



32a0a132a

m2m3

yx4.已知幂函数mZ)的图象与x轴、y轴都无交点,且关于原点对称,求m的值

解:∵幂函数yxm

2

2

2m3

mZ)的图象与x轴、y轴都无交点,∴m2m30,∴1m3

2

2

mZ,∴(m2m3)Z,又函数图象关于原点对称,∴m2m3是奇数,∴m0m2


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