B6--2.3 幂函数(2课时)---必修①第二章集体备课
第一课时 2.3 幂函数
教学要求：通过具体实例了解幂函数的图象和性质，体会幂函数的变化规律及蕴含其中的对称性并能进行简单的应用.
教学重点：从五个具体幂函数中认识幂函数的一些性质. 教学难点：画五个幂函数的图象并由图象概括其性质. 教学过程：
一、新课引入：
（1）边长为a 的正方形面积2
a S =，这里S 是a 的函数； （2）面积为S 的正方形边长2
1S a =，这里a 是S 的函数； （3）边长为a 的立方体体积3
a V =，这里V 是a 的函数；
（4）某人ts 内骑车行进了1km ，则他骑车的平均速度s km t v /1
-=，这里v 是t 的函数； （5）购买每本1元的练习本w 本，则需支付w p =元，这里p 是w 的函数. 观察上述五个函数，有什么共同特征？（指数定，底变） 二、讲授新课：
1、教学幂函数的图象与性质
① 给出定义：一般地，形如αx y =)(R a ∈的函数称为幂函数，其中α为常数.
② 练：判断在函数231
,2,,1y y x y x x y x
===-=中，哪几个函数是幂函数？
③ 作出下列函数的图象：（1）x y =；（2）12
y x =；（3）2x y =；（4）1-=x y ；（5）3x y =． ④ 引导学生观察图象，归纳概括幂函数的的性质及图象变化规律：
（Ⅰ）所有的幂函数在（0，+∞）都有定义，并且图象都过点（1，1）；（Ⅱ）0α>时，幂函数的图象通过原点，并且在区间),0[+∞上是增函数．特别地，当1α>时，幂函数的图象下凸；当10<<α时，幂函数的图象上凸；
（Ⅲ）0α<时，幂函数的图象在区间),0(+∞上是减函数．在第一象
限内，当x 从右边趋向原点时，图象在y 轴右方无限地逼近y 轴正半轴，当x 趋于∞+时，图象在x 轴上方无限地逼近x 轴正半轴． 2、教学例题：
① 出示例1：讨论()f x [0,)+∞的单调性.
（复习单调性的定义→ 师生共练 → 变式训练：()f x
② 出示例2. 比较大小：5.1)1(+a 与5
.1a ；22
3
(2)a -+与23
2-
；2
11.1-
与2
19.0-
. （教师示范 → 学生板演 → 小结：单调性比大小）
3、小结：幂函数的的性质及图象变化规律，利用幂函数的单调性来比较大小. 三、巩固练习：
1. 练习：教材P87 1、2题.
2. 讨论函数3
2x y =的定义域、奇偶性，作出它的图象，并根据图象说明函数的单调性． 3. 比较下列各题中幂值的大小：4
33.2与4
34.2；5631.0与5
635.0；2
3)2(-
与2
3)
3(-
.
4. 作业：课本P87 3题；P91第10题
第二课时 基本初等函数习题课（2课时）
教学要求：掌握指数函数、对数函数的概念，会作指数函数、对数函数的图象，并能根据图象说出指数函数、对数函数的性质，了解五个幂函数的图象及性质. 教学重点：指数函数的图象和性质.
教学难点：指数函数、对数函数、幂函数性质的简单应用. 教学过程：
一、复习准备：
1. 提问：指数函数、对数函数、幂函数的图象和性质.
2. 求下列函数的定义域：1
21
8-=x y ；x
y ??
?
??-=211；2log (1)(0,1)a y x a a =->≠且
3. 比较下列各组中两个值的大小：6log 7log 76与；8.0log log 23与π；5.37
.201.101.1与
二、典型例题：
例1、函数y =的定义域为 .
例2、函数2
32
1()2
x
x y -+=的单调区间为 .
例3、已知函数)10(11log )(≠>-+=a a x
x
x f a
且.判断)(x f 的奇偶性并予以证明. 例4、按复利计算利息的一种储蓄，本金为a 元，每期利率为r ，设本利和为y 元，存期为x ，写出本利和y 随存期x 变化的函数解析式. 如果存入本金1000元，每期利率为2.25%，试计
算5期后的本利和是多少（精确到1元）？（复利是一种计算利息的方法，即把前一期的利息和本金加在一起算做本金，再计算下一期的利息. ）
（小结：掌握指数函数、对数函数、幂函数的图象与性质，会用函数性质解决一些简单的应用问题. ） 三、 巩固练习：
1. 教材P66 10题 P83 12题
2.函数3log (45)y x =--的定义域为 ，值域为 .
3. 函数2
32
2+--=x x
y 的单调区间为 .
4. 若点)4
1
,2(既在函数b
ax y +=2的图象上，又在它的反函数的图象上，则a =______，
b =_______
5. 函数12
+=-x a y (0>a ，且1≠a )的图象必经过点 .
6. 计算()
[]
=++-+??
? ??----
-
2
175
.03
430
3
101.016
254064.0 .
7. 求下列函数的值域：
x
y -=215
; x
y -?
?
?
??=131; 121-??
?
??=x
y ; x y 21-=
四、课后作业：
教材P91 复习参考题B 组1、2、3题
高中数学必修一幂函数及其性质
幂函数及其性质专题 一、幂函数的定义 一般地，形如y x α=（x ∈R ）的函数称为幂孙函数，其中x 是自变量，α是常数.如 112 3 4 ,,y x y x y x - ===等都是幂函数，幂函数与指数函数，对数函数一样，都是基本初等函数. 二、函数的图像和性质 （1）y x = （2）12 y x = （3）2y x = （4）1y x -= （5）3y x = 用描点法在同一坐标系内画出以上五个函数图像，通过观察图像，可以看出： 3．幂函数性质 （1）所有的幂函数在（0，+∞）都有定义，并且图象都过点（1，1）； （2）x ＞0时，幂函数的图象都通过原点，并且在[0，+∞]上，是增函数 （3）α＜0时，幂函数的图象在区间（0，+∞）上是减函数. 三．两类基本函数的归纳比较： ① 定义 对数函数的定义：一般地，我们把函数log a y x =（a ＞0且a ≠1）叫做对数函数，其中x 是自变量，函数的定义域是（0，+∞）． 幂函数的定义：一般地，形如y x α=（x ∈R ）的函数称为幂孙函数，其中x 是自变量，α是常数. ②性质 对数函数的性质：定义域：（0，+∞）；值域：R ；
过点（1，0），即当x =1，y =0； 在（0，+∞）上是增函数；在（0，+∞）是上减函数 幂函数的性质：所有的幂函数在（0，+∞）都有定义， 图象都过点（1，1）x ＞0时，幂函数的图象都通过原点， 在[0，+∞]上，y x =、2y x =、3 y x =、1 2 y x =是增函数， 在（0，+∞）上， 1y x -=是减函数。 【例题选讲】 例1．已知函数()() 2 53 1m f x m m x --=--，当 m 为何值时，()f x ： （1）是幂函数；（2）是幂函数，且是()0,+∞上的增函数；（3）是正比例函数；（4）是反比例函数；（5）是二次函数； 简解：（1）2m =或1m =-（2）1m =-（3）45m =- （4）2 5 m =-（5）1m =- 变式训练：已知函数()()2 223 m m f x m m x --=+，当 m 为何值时，()f x 在第一象限内它的图像是上升曲 线。 简解：2 20230 m m m m ?+>??-->??解得：()(),13,m ∈-∞-+∞ 例2．比较大小： （1）1122 ,1.7 （2）33 ( 1.2),( 1.25)--（3）1125.25,5.26,5.26---（4）30.5 30.5,3,log 0.5 例3．已知幂函数223 m m y x --=（m Z ∈）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223 m m y x --=（m Z ∈）的图象与x 轴、y 轴都无交点， ∴2 230m m --≤，∴13m -≤≤； ∵m Z ∈，∴2 (23)m m Z --∈，又函数图象关于原点对称， ∴2 23m m --是奇数，∴0m =或2m =． 例4、设函数f （x ）＝x 3， （1）求它的反函数； （2）分别求出f － 1（x ）＝f （x ），f － 1（x ）＞f （x ），f － 1（x ）＜f （x ）的实数x 的范围． 解析：（1）由y ＝x 3两边同时开三次方得x ＝3y ，∴f － 1（x ）＝x 3 1 ． （2）∵函数f （x ）＝x 3和f －1 （x ）＝x 3 1 的图象都经过点（0，0）和（1，1）．
【新教材】新人教A版必修一 幂函数 教案
个体差异性辅导教案 学科：数学任课教师:授课时间：年月日(星期） 姓名/班型/ 人班年级教材总课时____第____课 教学目标知识目标:能力目标： 重点 难点 课题： 一、要点回顾 二、课堂导入 三、考点解析 1．幂函数及其图像性质 (1)定义：形如(α∈R）的函数称为幂函数，其中，是自变量，是常数． 注:如图，牢记常见五大幂函数图像与性质； （2）幂函数的图象及性质 ①位置:幂函数图像必过第象限， 必不过第象限，当幂函数为偶函 数时，图像过第象限；当幂函数 为奇函数时，图像过第象限． ②定点：α〉0时，幂函数图像过定 点，α<0时,幂函数图像过定点; ∈第一象限单调性：α>0时，幂函数在(0,＋∞)上单调,α<0时,幂函数在(0，＋∞）上单调； ④凹凸性：第一象限内，当α<0或时,幂函数图像是的；当0〈α〈1时，幂函数图像是的； 注：从x轴正方向按逆时针，幂指数α由变． 四、经典例题 【例1】（1)下列函数：①y＝x3;②y＝2x；③y＝4x2；④y＝x5＋1;⑤y＝（x－1)2;⑥y＝x；⑦y＝a x（a>1)．其中幂函数有（) A．1个B．2个C．3个D．4个 （2)已知幂函数y＝f(x）的图象过点(4，8）， ①求f(x)的解析式；②画出f（x）的草图． 变式训练1:
1．若函数f(x）是幂函数，且满足f（4)＝3f(2),则f（错误!)=________. 2．请把相应的幂函数图象代号填入表格． ① 2 3 y x =；②2 y x- =；③ 1 2 y x =; ④1 y x- =; ⑤ 1 3 y x =；⑥ 4 3 y x =; ⑦ 1 2 y x- =; ⑧ 5 3 y x =。 3．函数f(x）＝（m2－m－1)x m m 23 ＋－是幂函数，且当x∈（0，＋∞)时，f(x）是增函数，求f(x)的解析式． 【例2】（1)如图是幂函数y＝x m与y＝x n 在第一象限内的图象，则（） A．－1 高中数学必修基本初等 函数常考题型幂函数 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】 幂函数 【知识梳理】 1．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，α是常数．2．常见幂函数的图象与性质 解析式y＝x y＝x2y＝x3y＝1 x y＝ 1 2 x 图象 定义域R R R{x|x≠0}[0，＋∞)值域R[0，＋∞)R{y|y≠0}[0，＋∞) 奇偶性奇函数偶函数奇函数奇函数非奇非偶函 数 单调性在(－∞， ＋∞)上单 调递增 在(－∞， 0]上单调递 减，在(0， ＋∞)上单 调递增 在(－∞， ＋∞)上单 调递增 在(－∞， 0)上单调递 减，在(0， ＋∞)上单 调递减 在[0，＋ ∞)上单调 递增 定点(1,1) (1)所有的幂函数在区间(0，＋∞)上都有定义，并且图象都过点(1,1)． (2)α>0时，幂函数的图象通过原点，并且在区间[0，＋∞)上是增函数． 特别地，当α>1时，幂函数的图象下凸； 当0<α<1时，幂函数的图象上凸． (3)α<0时，幂函数的图象在区间(0，＋∞)上是减函数．在第一象限内，当x 从右边趋向原点时，图象在y 轴右方无限地逼近y 轴正半轴；当x 趋于＋∞时，图象在x 轴上方无限地逼近x 轴正半轴． 【常考题型】 题型一、幂函数的概念 【例1】 (1)下列函数：①y＝x 3 ；②y＝12x ?? ? ?? ；③y＝4x 2；④y＝x 5 ＋1；⑤y＝(x －1)2；⑥y＝x ；⑦y＝a x (a>1)．其中幂函数的个数为( ) A ．1 B ．2 C ．3 D ．4 (2)已知幂函数y ＝()2 2231m m m m x ----，求此幂函数的解析式，并指出定义域． (1)[解析] ②⑦为指数函数，③中系数不是1，④中解析式为多项式，⑤中底数不是自变量本身，所以只有①⑥是幂函数，故选B. [答案] B (2)[解] ∵y＝()2 2231m m m m x ----为幂函数， ∴m 2－m －1＝1，解得m ＝2或m ＝－1. 当m ＝2时，m 2－2m －3＝－3，则y ＝x －3，且有x≠0； 当m ＝－1时，m 2－2m －3＝0，则y ＝x 0，且有x≠0. 故所求幂函数的解析式为y ＝x －3，{x|x≠0}或y ＝x 0，{x|x≠0}． 【类题通法】 判断一个函数是否为幂函数的方法 §5 简单的幂函数 整体设计 教学分析 教材从整数指数的幂函数自然引入，给出定义后，也只是推广到其他整数指数的情况，但是要指出x 为其他实数时仍有意义，留待第三章解决．对于函数的奇偶性，虽然给出了一般定义，但是应该知道，教材重在从图上看出图像的对称性，着重从对称的角度应用这一性质，也就是说，对奇偶性的要求是低的，习题不需要过难，要循序渐进． 值得注意的是尽量用信息技术画幂函数的图像，通过它们的图像，让学生自己归纳出它们的性质． 三维目标 1．了解指数是整数的简单幂函数的概念，巩固画函数图像的方法，培养学生识图和画图的能力． 2．会利用定义证明简单函数的奇偶性，提高学生的逻辑思维能力． 3．了解利用奇偶性画函数图像和研究函数的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力． 重点难点 教学重点是幂函数的概念，奇函数和偶函数的概念． 教学难点是判断函数的奇偶性． 课时安排 1课时 教学过程 导入新课 思路1.(1)如果正方形的边长为a ，那么正方形的面积S ＝a 2，这里S 是a 的函数． (2)如果正方体的边长为a ，那么正方体的体积V ＝a 3，这里V 是a 的函数． (3)如果正方形场地面积为S ，那么正方形的边长a ＝S 12 ，这里a 是S 的函数． 以上是我们生活中经常遇到的几个数学模型，你能发现以上几个函数解析式有什么共同点吗？(右边是指数式，且底数都是变量) 这只是我们生活中常用到的一类函数的几个具体代表，如果让你给它们起一个名字的话，你将会给它们起个什么名字呢？(变量在底数位置，解析式右边都是幂的形式) 思路 2.我们已经熟悉正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数，这一节课我们再学习一种新的函数——幂函数，教师板书引出课题． 推进新课 新知探究 提出问题 ①给出下列函数，y ＝x ，y ＝12 x ，y ＝x 2，y ＝x －1，y ＝x 3，考察这些解析式的特点. ②根据①，如果让我们起一个名字的话，你将会给它们起个什么名字呢？请给出一个一般性的结论. ③函数y ＝x ，y ＝ 1x 的图像对称性有什么共同点？ ④函数y ＝x ，y ＝1x 的解析式满足f －x ＝－f x 吗？ ⑤函数y ＝x 2 ，y ＝|x |的图像对称性有什么共同点？ ⑥函数y ＝x 2，y ＝|x |的解析式满足f －x ＝f x 吗？ 活动：①主要看函数的变量的位置和解析式的形式． ②总结出解析式的共性后，类比前面的式子，起出一个名字． 高中新课标数学必修一2.3幕函数知识梳理 一.定义 一般地，函数y = √z叫做幕函数，其中X是自变量，α是常数. 典例解析 题型一:幕函数的概念例1 ?有下列函数 (Dy = √x;(2)y = X°；(3)y = 2"; (4)y = x",J (5)y = 3x2; (6) y = X2 +1; ⑺y = _丄. X 貝中，是幕函数的有__________________ （只填序号）? 规律方法： ⑴理解幕函数y = X a的概念应注意以下几点:①以底为自变量的形式呈现;②指数α是常数,且α e R;③ 系数为1? ⑵幕函数与指数函数的区别： 指数函数y=a x-自变量（全体实数） I一底数（大于O且不等于1） 幕函数y=Λ*" --------- 常数〔只研究α=l,2,3，―）?1） I一自变量（与α的取值有关） 例2?已知函数/⑴=（加2_加_1冲-3 ,加为何值时,f（x）： ⑴是幕函数；⑵是幕函数，且是（0, + s）上的增函数：⑶是正比例函数; ⑷是反比例函数；⑸是二次函数. 规律方法： 本题将正比例函数，反比例函数，二次函数和幕函数放在一起考査，转化为系数和指数的取值问题，要注意区别它们之间的不同点，根据各自定义：①正比例函^y = kx （k≠0）t②反比例函^y =-（k≠0）t③二次函数y = ^2+^v + c（^≠0）;④幕函数y = xα（α是常数）? 题型二：幕函数的图象 例3?如图所示的曲线是y = Λ"在第一象限的图象，已知αj?4「丄丄则相应于曲线GGG,C4的 4 4 「 值依次为（） 4 1 I A. —4 , ——，一4? B. 4 ,- 4 4 4 C. 一丄.-4,4. 1 ?D. 4 ,丄 4 4 4 32 例4?给泄一组函数解析式: (l)y = F; (2)y = x j; ⑺y = √和一组函数图象，请把图象对应的解析式号码填在图象下而的括号里. 3 人教版高中数学必修一 知识点梳理 重点题型（常考知识点）巩固练习 指数函数、对数函数、幂函数综合 【学习目标】 1．理解有理指数幂的含义，掌握幂的运算． 2．理解指数函数的概念和意义，理解指数函数的单调性与特殊点． 3．理解对数的概念及其运算性质． 4．重点理解指数函数、对数函数、幂函数的性质，熟练掌握指数、对数运算法则，明确算理，能对常见的指数型函数、对数型函数进行变形处理． 5．会求以指数函数、对数函数、幂函数为载体的复合函数的定义域、单调性及值域等性质． 6．知道指数函数x a y =与对数函数x y a log =互为反函数（a ＞0，a≠1）． 【知识框图】 【要点梳理】 要点一：指数及指数幂的运算 1．根式的概念 a 的n 次方根的定义：一般地，如果n x a =，那么x 叫做a 的n 次方根，其中*1,n n N >∈ 当n 为奇数时，正数的n 次方根为正数，负数的n n 为偶数时，正数 的n 次方根有两个，这两个数互为相反数可以表示为 负数没有偶次方根，0的任何次方根都是0． n 叫做根指数，a 叫做被开方数． 2．n 次方根的性质： （1）当n a =；当n ,0, ,0;a a a a a ≥?==? - )0,,,1m n a a m n N n =>∈>；()10,,,1m n m n a a m n N n a - = >∈> 要点诠释： 0的正分数指数幂等于0，负分数指数幂没有意义． 4．有理数指数幂的运算性质： ()0,0,,a b r s Q >>∈ （1）r s r s a a a += （2）()r s rs a a = （3）()r r r ab a b = 要点二：指数函数及其性质 1．指数函数概念 一般地，函数()0,1x y a a a =>≠且叫做指数函数，其中x 是自变量，函数的定义域为R ． 2 2.3 幂函数 整体设计 教学分析 幂函数作为一类重要的函数模型,是学生在系统地学习了指数函数、对数函数之后研究的又一类基本的初等函数.学生已经有了学习指数函数和对数函数的图象和性质的学习经历,幂函数概念的引入以及图象和性质的研究便水到渠成.因此,学习过程中,引入幂函数的概念之后,尝试放手让学生自己进行合作探究学习.本节通过实例,让学生认识到幂函数同样也是一种重要的函数模型,通过研究 y ＝x,y ＝x 2,y ＝x 3,y ＝x -1 ,y ＝x 2 1 等函数的性质和图象,让学生认识到 幂指数大于零和小于零两种情形下,幂函数的共性：当幂指数α＞0时,幂函数的图象都经过点（0,0）和（1,1）,且在第一象限内函数单调递增；当幂指数α＜0时,幂函数的图象都经过点（1,1）,且在第一象限内函数单调递减且以两坐标轴为渐近线.在方法上,我们应注意从特殊到一般地去进行类比研究幂函数的性质,并注意与指数函数进行对比学习. 将幂函数限定为五个具体函数,通过研究它们来了解幂函数的性质.其中,学生在初中已经学习了y=x,y=x 2,y=x -1等三个简单的幂函数,对它们的图象和性质已经有了一定的感性认识.现在明确提出幂函数的概念,有助于学生形成完整的知识结构.学生已经了解了函数的基本概念、性质和图象,研究了两个特殊函数：指数函数和对数函数,对研究函数已经有了基本思路和方法.因此,教材安排学习幂函数,除内容本身外,掌握研究函数的一般思想方法是另一目的,另外,应让学生了解利用信息技术来探索函数图象及性质是一个重要途径. 学习中学生容易将幂函数和指数函数混淆,因此在引出幂函数的概念之后,可以组织学生对两类不同函数的表达式进行辨析. 三维目标 1.通过生活实例引出幂函数的概念,会画幂函数的图象,通过观察图象,了解幂函数图象的变化情况和性质,加深学生对研究函数性质的基本方法和流程的经验,培养学生概括抽象和识图能力,使学生体会到生活中处处有数学,激发学生的学习兴趣. 2.了解几个常见的幂函数的性质,通过这几个幂函数的性质,总结幂函数的性质,通过画图比较,使学生进一步体会数形结合的思想,利用计算机等工具,了解幂函数和指数函数的本质差别,使学生充分认识到现代技术在人们认识世界的过程中的作用,从而激发学生的学习欲望. 3.应用幂函数的图象和性质解决有关简单问题,培养学生观察分析归纳能力,了解类比法在研究问题中的作用,渗透辩证唯物主义观点和方法论,培养学生运用具体问题具体分析的方法去分析和解决问题的能力. 重点难点 教学重点:从五个具体的幂函数中认识幂函数的概念和性质. 教学难点:根据幂函数的单调性比较两个同指数的指数式的大小. 课时安排 1课时 教学过程 导入新课 思路1 1.如果张红购买了每千克1元的水果w 千克,那么她需要付的钱数p （元）和购买的水果量w （千克）之间有何关系？根据函数的定义可知,这里p 是w 的函数. 2.如果正方形的边长为a,那么正方形的面积S=a 2,这里S 是a 的函数. 3.如果正方体的边长为a,那么正方体的体积V=a 3,这里V 是a 的函数. 5 简单的幂函数 教学目标： 1．了解指数是整数的幂函数的概念; 2．学会利用定义证明简单函数的奇偶性,了解用函数的奇偶性画函数图象和研究函数的方法； 3．培养学生从特殊归纳出一般的意识，培养学生利用图像研究函数奇偶性的能力。 重点难点： 1．教学重点：幂函数的概念，奇偶函数的概念 . 2．教学难点：幂函数图像性质，研究函数奇偶性。 教学过程： 一、情景引入 (1)如果张红买了每千克1元的蔬菜x 千克,那么她需要支付y x = (2)如果正方形的边长为x ,那么正方形的面积2y x = (3)如果立方体的边长为x ,那么立方体的体积3y x = (4)如果正方形的面积为x ，那么正方形的边长y = (5)如果某人x 秒内骑车行进1千米那么他骑车的平均速度1 y x = 以上问题中的函数有什么共同特征？ y x = 2y x = 3y x = y =12 ()y x = 1 y x = 1()y x -= 答：底数是自变量x,只是指数不同. 二、知识探究 1、幂函数的定义：如果一个函数，底数是自变量x ,指数是常量,即y x α=（α是常数)，这样的函数叫幂函数. 具体特点:①底数是自变量 ②指数是常量 ③x α的系数是1 判一判：判断下列函数是否为幂函数. (1)m y ax = 2(2)y x x =+ 3n y x =（） 5(4)(2)y x =- 2 (5)2 y x = 21 (6)y x = 仅(3)⑹是幂函数 2、画出函数3y x =的图像，讨论其图像特征（单调性、对称性等） 解：列表： 描点连线： 图像特征: ⑴单调性: 在R 上是增加的 ⑵对称性: 函数图像关于原点对称 并且对任意x , ()()()3 3f x x x f x -=-=-=- 即()()f x f x -=-，像这样的函数叫作奇函数 奇函数的特点： ⑴定义域关于原点对称 ⑵对于定义域中的任意的x ，都有()()f x f x -=- ３、观察函数()2f x x =，讨论图像特征 函数图像关于y 轴对称，并且对任意x , ()()()2 2f x x x f x -=-== 2.3.幂函数教学设计 【教学分析】 幂函数作为一类重要的函数模型，是学生在系统地学习了指数函数、对数函数之后研究的又一类基本的初等函数.学生已经有了学习指数函数和对数函数的图象和性质的学习经历，幂函数概念的引入以及图象和性质的研究便水到渠成.因此，学习过程中，引入幂函数的概念之后，尝试放手让学生自己进行合作探究学习.本节通过实例，让学生认识到幂函数同样也是一种重要的函数模型，通过研究2 11 32,,,,x y x y x y x y x y =====-等函数的性质和图象，让学生认识到幂指数大于零和小于零两种情形下，幂函数的共性：当幂指数0>α时，幂函数的图象都经过点()0,0和()1,1，且在第一象限内函数单调递增；当幂指数0<α时，幂函数的图象都经过点()1,1，且在第一象限单调递减且以两坐标轴为渐近线.在方法上，我们应注意从特殊到一般地去进行类比研究幂函数的性质，并注意与指数函数进行对比学习. 将幂函数限定为五个具体函数，通过研究它们来了解幂函数的性质.其中，学生在初中已经学习了1 2 ,,-===x y x y x y 等三个简单的幂函数，对它们的图像和性质已经有了一定的感性认识.现在明确提出幂函数的概念，有助于学生形成完整的知识结构.学生已经了解了函数的基本概念、性质和图象，研究了两个特殊函数：指数函数和对数函数，对研究函数已经有了基本思路和方法.因此，教材安排学习幂函数，除内容本身外，掌握研究函数的一般思想方法是另一目的，另外，应让学生了解利用信息技术来探索函数图象及性质是一个重要途径. 学习中学生容易将幂函数和指数函数混淆，因此在引出幂函数的概念之后，可以组织学生对两类不同函数的表达式进行辨析. 【课前准备】 1.教师准备：PPT 课件，几何画板《幂函数》导学案. 2.学生准备：课前预习幂函数定义，完成导学案1,2，并画出1 2 ,,x y x y x y ===的图象. 【教学目标】 1.知识与技能 （1）通过实例，了解幂函数的概念. （2）通过具体实例了解几个常见幂函数的图象和性质，并能进行初步的应用. （3）学会研究函数图象和性质的一般方法和思想. 幂 函 数 一般地，形如)R a (x y a ∈=的函数称为幂函数，其中a 为常数。 幂函数中，当12 1 321a -=，，，，时性质如下表所示： 函数 特征 性质 y=x y x =2 y x =3 y x = 12 y x =-1 定义域 R R R [0，+∞） {|}x x ≠0 值域 R [0，+∞） R [0，+∞） {|}y y ≠0 x ∈+∞[)0，增 x ∈+∞()0，增 单调性 增 x ∈-∞(]，0减 增 增 x ∈-∞()，0减 所过定点 （1，1） （0，0） （1，1） （0，0） （1，1） （0，0） （1，1） （0，0） （1，1） 结合以上特征，得幂函数的性质如下： （1）所有的幂函数在()0，+∞都有定义，并且图象都通过点（1，1）； （2）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； （3）如果a>0，则幂函数的图象通过原点，并且在区间)0[∞+，上是增函数； （4）如果a<0，则幂函数在区间()0，+∞上是减函数 诊断练习： 1． 如果幂函数()f x x α=的图象经过点，则(4)f 的值等于 2．函数y ＝（x 2 －2x ） 2 1－ 的定义域是 3．函数y ＝5 2x 的单调递减区间为 4．函数y ＝ 2 21 m m x －－在第二象限内单调递增，则m 的最大负整数是_______ _． 范例分析： 例1比较下列各组数的大小： （1）1.53 1，1.73 1，1； （2）2 3 2- ，（－ 107 ）3 2 ，1.1 3 4- ； （3）3.83 2-，3.952 ，（－1.8）5 3； （4）31.4，51.5 . 例2已知幂函数6()m y x m Z -=∈与2()m y x m Z -=∈的图象都与x 、y 轴都没有公共点，且 2()m y x m Z -=∈的图象关于y 轴对称，求m 的值． 例3幂函数2 7323 5 ()(1)t t f x t t x +-=-+是偶函数，且在(0,)+∞上为增函数，求函数解析式. 反馈练习： §2.3幂函数 教学目标： 知识与技能通过具体实例了解幂函数的图象和性质，并能进行简单的应用． 过程与方法能够类比研究一般函数、指数函数、对数函数的过程与方法，来研究幂函数的图象和性质． 情感、态度、价值观体会幂函数的变化规律及蕴含其中的对称性． 教学重点： 重点从五个具体幂函数中认识幂函数的一些性质． 难点画五个具体幂函数的图象并由图象概括其性质，体会图象的变化规律． 教学程序与环节设计： 问题引入． 幂函数的图象和性质． 教学过程与操作设计： 环节教学内容设计师生双边互动 创设情境 阅读教材P90的具体实例（1）~（5），思考下列 问题： 1．它们的对应法则分别是什么？ 2．以上问题中的函数有什么共同特征？ （答案） 1．（1）乘以1；（2）求平方；（3）求立方；（4） 开方；（5）取倒数（或求－1次方）． 2．上述问题中涉及到的函数，都是形如αx y= 的函数，其中x是自变量，是α常数． 生：独立思考完成引 例． 师：引导学生分析归纳 概括得出结论． 师生：共同辨析这种新 函数与指数函数的异 同． 组织探究 材料一：幂函数定义及其图象． 一般地，形如 α x y=) (R a∈ 的函数称为幂函数，其中α为常数． 下面我们举例学习这类函数的一些性质． 作出下列函数的图象： （1）x y=；（2）2 1 x y=；（3）2x y=； （4）1- =x y；（5）3x y=． [解] ○1列表（略） ○2图象 师：说明： 幂函数的定义来 自于实践，它同指数函 数、对数函数一样，也 是基本初等函数，同样 也是一种“形式定义” 的函数，引导学生注意 辨析． 生：利用所学知识和方 法尝试作出五个具体 幂函数的图象，观察所 图象，体会幂函数的变 化规律． 师：引导学生应用画函 数的性质画图象，如： 定义域、奇偶性． 师生共同分析，强调画 图象易犯的错误． 环节教学内容设计师生双边互动 安边中学 高一 年级 1学期 数学 学科导学稿 执笔人： 邹英 总第 课时 备课组长签字： 包级领导签字： 学生： 上课时间： 2013.9 集体备课 个人空间 一、课题：2.5简单的幂函数 二、学习目标 1、理解幂函数的概念，会利用定义证明简单函数的奇偶性； 2、了解利用奇偶性画函数图像和研究函数的方法； 3、类比研究一般函数的方法，研究幂函数的图像和性质； 4、进一步渗透数形结合与类比的思想方法，体会幂函数的变化； 三、教学过程 【温故知新】 在初中我们已经熟悉这3种函数的解析式： 21),)(1(,x y x y x y x y ====- 问题1、请指出这3个函数解析式的异同点。 【导学释疑】 幂函数的概念：如果一个函数，底数是 ，指数是 。 问题1、判断下列函数是否为幂函数. （1）4()f x x = ； （2）3()(2)f x x =-； （3）31y x x -=-； （4）5y x -= ； （5）2y x -=- ； （6）3 2y x -=。 【巩固提升】 例1画出函数3()f x x =的图像，讨论其单调性。 解：先列出x ，y 的对应值表 再用描点法画出图像。 练习、利用同样的方法画出函数2)(x x f =的图像，讨论其单调性。 x y 问题2、观察3()f x x =的图像，图像关于______对称；观察2()f x x =的图像，图像关于_______对称。 函数的奇偶性： （1）奇函数： （2）偶函数： 例2、判断函数 5()2f x x =-、4()2g x x =+及2()23 h x x x =++的奇偶性。 注：函数具有奇偶性的前提是：定义域关于__________对称。 【检测反馈】 1、函数y=f(x)是奇函数，在[a,b]上是减少的，则它在[-b,-a]上是（ ） A.增加的 B .减少的 C.先增后减 D.先减后增 2、判断下列函数的奇偶性 35(1)()f x x x =+ (]2(2)(),3,3f x x x =∈- 2(3)()33f x x =- 3、见教材P 50页动手实践。 4、已知 2 1 21()(22)23m f x m m x n -=+-+-是幂函数，求m,n 的值 【学生小结】 反 思 栏 人教版高中数学必修一第二章基本初等函数知识点总结 第二章 基本初等函数 一、指数函数 （一）指数与指数幂的运算 1．根式的概念： 负数没有偶次方根；0的任何次方根都是0=0。 注意：(1)n a = (2)当 n a = ，当 n ,0 ||,0a a a a a ≥?==?-∈>且 正数的正分数指数幂的意义：_1(0,,,1)m n m n a a m n N n a *= >∈>且 0的正分数指数幂等于0，0的负分数指数幂没有意义 3．实数指数幂的运算性质 （1）(0,,)r s r s a a a a r s R +=>∈ （2）()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈ （3）(b)(0,0,)r r r a a b a b r R =>>∈ 注意：在化简过程中，偶数不能轻易约分；如122 [(1]11≠ （二）指数函数及其性质 1、指数函数的概念：一般地，函数x y a = 叫做指数函数，其中x 是自变量，函数的定义域为R ． 注意：指数函数的底数的取值范围，底数不能是负数、零和1．即 a>0且a ≠1 2 注意： 指数增长模型：y=N(1+p)指数型函数： y=ka 3 考点：（1）a b =N, 当b>0时，a,N 在1的同侧；当b<0时，a,N 在1的 异侧。 （2）指数函数的单调性由底数决定的，底数不明确的时候要进行讨论。掌握利用单调性比 较幂的大小，同底找对应的指数函数，底数不同指数也不同插进1(=a 0)进行传递或者利用（1）的知识。 （3）求指数型函数的定义域可将底数去掉只看指数的式子，值域求法用单调性。 （4）分辨不同底的指数函数图象利用a 1=a ，用x=1去截图象得到对应的底数。 (5)指数型函数：y=N(1+p)x 简写：y=ka x 二、对数函数 （一）对数 1．对数的概念：一般地，如果x a N = ，那么数x 叫做以a 为底N 的对数，记作： log a x N = （ a — 底数， N — 真数，log a N — 对数式） 说明：1. 注意底数的限制，a>0且a ≠1；2. 真数N>0 3. 注意对数的书写格式． 2、两个重要对数： （1）常用对数：以10为底的对数, 10log lg N N 记为 ； （2）自然对数：以无理数e 为底的对数的对数 , log ln e N N 记为． 3、对数式与指数式的互化 对数式 指数式 对数底数← a → 幂底数 对数← x → 指数 真数← N → 幂 结论：（1）负数和零没有对数 （2）log a a=1, log a 1=0 特别地， lg10=1, lg1=0 , lne=1, ln1=0 (3) 对数恒等式：log N a a N = （二）对数的运算性质 如果 a > 0，a ? 1，M > 0， N > 0 有： 1、 log M N log log a a a M N ?=+（） 两个正数的积的对数等于这两个正数的对数和 2 、N M N M a a a log log log -= 两个正数的商的对数等于这两个正数的对数差 课题5 简单的幂函数 自主备课 一、学习目标 1、了解简单幂函数的概念； 会利用定义证明简单幂函数的奇偶性 2、了解利用奇偶性画函数图像和研究函数的方法。 3、 学习重点：幂函数的概念和奇偶函数的概念 4、 学习难点：简单的幂函数的图像性质。函数奇偶性的判断。 二、教学过程 幂函数的概念： 1、形如 的函数叫幂函数，它的形式非常严格． ①前面的系数是1； ②底数自变量x ； ③指数是常数a; ④只有一项 例如：11 2 3 2,,,,y x y x y x y x y x -=====常见的幂函数： 2、在坐标系中画函数图象：y=x 、y ＝x 2、y ＝x 3、y ＝x 2 1、y ＝x 1- 幂函数的图像和性质与幂指数α有关， ①当α>0时，过0（0，0），（1,1）且在[0，＋∞)上为增函数， ②当α<0时，过（1,1），且在(0，＋∞)上为减函数. 奇偶函数的概念 一般地，函数()f x 图像关于原点对称的函数叫奇函数。如f(x)=x 3 函数()f x 图像关于y 轴对称的函数叫偶函数。如f(x)=x 2 当函数()f x 是奇函数或者是偶函数时，称函数()f x 具有 判断函数奇偶性方法 图像法__________________________________________________ ___________________________________________________ 定义法（1）定义域是否关于原点对称； （2）对定义域中任意x，①当有f(-x)=f(x)时，称f(x)是奇函数；②当有f(-x)=-f(x)时，称f(x)是偶函数。 问题：1、二次函数都是偶函数吗？ 2、一次函数都是奇函数吗？ 例题讲解 例题1、画出函数3 =的图像，并讨论单调性。 f x x () x ... -2 -1 1 -0 12 1 2 ... 2 f x... () 54 =+ 例2、判断=-2和的奇偶性 f x x g x x ()()2 2 例3、已知f(x)的定义域为R的奇函数，当时x>0时，f(x)=x-2x （1）求函数f(x)在R上的解析式 （2）画f(x)的图像 2.7幂函数 一、幂函数定义的应用 〖例1〗已知函数f(x)=(m 2-m-1)x -5m-3,m 为何值时，f(x)： (1)是幂函数； (2)是幂函数，且是(0，+∞)上的增函数； (3)是正比例函数； (4)是反比例函数. 〖例2〗已知y=(m 2+2m-2)·2 1 1 m x -+(2n-3)是幂函数，求m 、n 的值. 二、幂函数的图象与性质 〖例1〗已知 点在幂函数()f x 的图象上，点124? ?- ?? ?，，在幂函数()g x 的图象上．定义 ()()()()()()()≤??=?>??f x f x g x h x g x f x g x ，，，． 试求函数h(x)的最大值以及单调区间. 〖例2〗 已知函数2245()44 x x f x x x ++=++ （1） 求()f x 的单调区间； （2） 比较()f π- 与(2 f - 的大小 （二）幂函数的性质与应用 【例1】(1)试比较0.40.2,0.20.2,20.2,21.6的大小. (2)已知幂函数y=x 3m-9(m ∈N *)的图象关于y 轴对称，且在(0，+∞)上函数值随x 的增大而减小，求满足() () -- +<-m m 3 3 a 132a 的a 的取值范围. 三、幂函数中的三类讨论题 〖例1〗已知函数223 ()()m m f x x m -++=∈Z 为偶函数，且(3)(5)f f <，求m 的值，并确定 ()f x 的解析式． 例2已知函数2 ()f x x =，设函数()[()](21)()1g x qf f x q f x =-+-+，问是否存在实数(0)q q <，使得() g x 在区间(] 4--，∞是减函数，且在区间(40)-， 上是增函数？若存在，请求出来；若不存在，请说明理由． 例3讨论函数2 221 ()k k y k k x --=+在0x >时随着x 的增大其函数值的变化情况． 高中数学必修一幂函数教案 教学目标： 知识与技能通过具体实例了解幂函数的图象和性质，并能进行简单的应用． 过程与方法能够类比研究一般函数、指数函数、对数函数的过程与方法，来研究幂函数的图象和性质． 情感、态度、价值观体会幂函数的变化规律及蕴含其中的对称性．教学重点： 重点从五个具体幂函数中认识幂函数的一些性质． 难点画五个具体幂函数的图象并由图象概括其性质，体会图象的变化规律． 教学程序与环节设计： 问题引入． 环节教学内容设计师生双边互动 组织探究 材料二：幂函数性质归纳． （1）所有的幂函数在（0，+∞）都有定 义，并且图象都过点（1，1）； （2）0 > α时，幂函数的图象通过原点， 并且在区间) ,0[+∞上是增函数．特别地，当 1 > α时，幂函数的图象下凸；当1 0< <α时， 幂函数的图象上凸； （3）0 < α时，幂函数的图象在区间 ) ,0(+∞上是减函数．在第一象限内，当x从右 边趋向原点时，图象在y轴右方无限地逼近y 轴正半轴，当x趋于∞ +时，图象在x轴上方 无限地逼近x轴正半轴． 师：引导学生观 察图象，归纳概括幂 函数的的性质及图 象变化规律． 生：观察图象， 分组讨论，探究幂函 数的性质和图象的 变化规律，并展示各 自的结论进行交流 评析，并填表． （1）1-=x x ； （2）323-=x x ． 探 究 与 发 现 1．如图所示，曲线是幂函数αx y =在第一象限 内的图象，已知α分别取2,21 ,1,1-四个值，则相应 图象依次为： ． 2．在同一坐标系内，作出下列函数的图象，你能发现什么规律？ （1）3 -=x y 和31- =x y ； （2）4 5 x y =和5 4 x y =． 规律1：在第一象限，作直线)1(>=a a x ，它同各幂函数图象相交，按交点从下到上的顺序，幂指数按从小到大的顺序排列． 规律2：幂指数互为倒数的幂函数在第一象限内的图象关于直线x y =对称． 作业回馈 1．在函数1,,2,12 22=+===y x x y x y x y 中，幂函数的 个数为： A ．0 B ．1 C ．2 D ．3 环节 呈现教学材料 师生互动设计 §5 简单的幂函数 教学目标 1.了解指数是整数的简单幂函数的概念，巩固画函数图象的方法，培养学生识图和画图的能力． 2．会利用定义证明简单函数的奇偶性，提高学生的逻辑思维能力． ３．了解利用奇偶性画函数图象和研究函数的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力． 重点难点 教学重点是幂函数的概念，奇函数和偶函数的概念． 教学难点是判断函数的奇偶性． 教学过程 导入新课 我们已经熟悉了正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数，这一节课我们再学习一种新的函数——幂函数（课题）． 新课推进 【问题1】 观察下列函数，x y =，2 1x y =，2x y =，1-=x y ，3 x y =，它们的解 析式有何共同的特点？ （通过观察发现这些函数的自变量在底数位置，指数都是常数，解析式右边都是幂．） 我们就给这种类型的函数起个名字叫幂函数，如果我们用字母α来表示函数的指数，就可以得到一般的式子。即幂函数的定义： 一般地，形如y x α =()R α∈的函数称为幂函数，其中x 为自变量，α为常数． （在中学阶段我们只关注1=α，2，3，2 1 ，1-这几种情形，在第三章中将对2 1 x y =作一些讨论．） 【定义解读】理解幂函数的定义时，必须记住已下三点： （１） 幂的底数是自变量； （２） 幂的指数是一个常数，它可以取任意实数； （３） 幂值前面的系数为1，否则不幂函数． 【例１】下列函数是幂函数的为( ) ①y ＝1 x 2；②y ＝2x 2；③y ＝x 2＋x ；④y ＝(x －2)3；⑤y ＝1. A ．①⑤ B ．② C ．① D ．①②④ 【思路探究】 紧扣幂函数的概念，y ＝x α的形式是解题的关键． 【自主解答】 函数y ＝1 x 2可写成y ＝x －2的形式，是幂函数；y ＝2x 2的系数不是1，y 2.4幂函数 重难点：掌握常见幂函数的概念、图象和性质，能利用幂函数的单调性比较两个幂值的大小．考纲要求：①了解幂函数的概念； ②结合函数的图像，了解他们的变化情况． 经典例题：比较下列各组数的大小： （1）1.5，1.7，1；（2）（－），（－），1.1； （3）3.8，3.9，（－1.8）；（4）31.4，51.5. 当堂练习： 1．函数y＝（x2－2x）的定义域是（） A．{x|x≠0或x≠2}B．（－∞，0）（2，＋∞）C．（－∞，0）［2，＋∞）D．（0，2） 3．函数y＝的单调递减区间为（） A．（－∞，1）B．（－∞，0）C．［0，＋∞］D．（－∞，＋∞） 3．如图，曲线c1, c2分别是函数y＝xm和y＝xn在第一象限的图象， 那么一定有（） A．n 如果两个幂函数的图象具有三个公共点，那么这两个幂函数相同 如果一个幂函数有反函数，那么一定是奇函数 6．用“<”或”>”连结下列各式：，． 7．函数y＝在第二象限内单调递增，则m的最大负整数是_______ _． 8．幂函数的图象过点(2,), 则它的单调递增区间是． 9．设x∈(0, 1)，幂函数y＝的图象在y＝x的上方，则a的取值范围是．10．函数y＝在区间上是减函数． 11．试比较的大小． 12．讨论函数y＝x的定义域、值域、奇偶性、单调性。 13．一个幂函数y＝f (x)的图象过点(3, ),另一个幂函数y＝g(x)的图象过点(－8, －2), (1)求这两个幂函数的解析式；（2）判断这两个函数的奇偶性；（3）作出这两个函数的图象，观察得f (x)< g(x)的解集. 14．已知函数y＝． （1）求函数的定义域、值域；（2）判断函数的奇偶性；（3）求函数的单调区间． 参考答案：高中数学必修基本初等函数常考题型幂函数
示范教案{§5简单的幂函数}
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