2.5简单的幂函数(北师大版教案)
数学:2.5幂函数 教案 (北师大必修1)

2.5幂函数一.教学目标:1.知识技能:(1)理解幂函数的概念;(2)通过具体实例了解幂函数的图象和性质,并能进行初步的应用.2.过程与方法:类比研究一般函数,指数函数、对数函数的过程与方法,后研幂函数的图象和性质.3.情感、态度、价值观:(1)进一步渗透数形结合与类比的思想方法;(2)体会幂函数的变化规律及蕴含其中的对称性.二.重点、难点重点:从五个具体的幂函数中认识的概念和性质难点:从幂函数的图象中概括其性质三、教法、学法1、学法:通过类比、思考、交流、讨论,理解幂函数的定义和性质;2、教法:探析交流、讲练结合。
四、教学过程(一)、引入新知阅读教材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?让学生独立思考后交流,引导学生概括出结论答:1、(1)乘以1 (2)求平方(3)求立方(4)求算术平方根(5)求-1次方2、上述的问题涉及到的函数,都是形如:y xα=,其中x是自变量,α是常数.(二)、探究新知1.幂函数的定义一般地,形如y xα=(x∈R)的函数称为幂孙函数,其中x是自变量,α是常数.如11234,,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.2.研究函数的图像(1)y x = (2)12y x = (3)2y x = (4)1y x -= (5)3y x =提问:如何画出以上五个函数图像引导学生用列表描点法,应用函数的性质,如奇偶性,定义域等,画出函数图像,最后,教师利用电脑软件画出以上五个数数的图像.913.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)(原因:11x=); (2)x >0时,幂函数的图象都通过原点,并且在[0,+∞]上,是增函数(从左往右看,函数图象逐渐上升).特别地,当x >1,x >1时,x ∈(0,1),2y x =的图象都在y x =图象的下方,形状向下凸越大,下凸的程度越大(你能找出原因吗?)当∠α<1时,x ∈(0,1),2y x =的图象都在y x =的图象上方,形状向上凸,α越小,上凸的程度越大(你能说出原因吗?)(3)α<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.在第一家限内,当x 向原点靠近时,图象在y 轴的右方无限逼近y 轴正半轴,当x 慢慢地变大时,图象在x 轴上方并无限逼近x 轴的正半轴. 例题:例1.证明幂函数()[0,]f x =+∞上是增函数证:任取121,[0,),x x x ∈+∞且<2x 则12()()f x f x -=因12x x -<00 所以12()()f x f x <,即()[0,]f x =+∞上是增函数.思考:我们知道,若12()()0,1()f x y f x f x =><若得12()()f x f x <,你能否用这种作比的方法来证明()[0,]f x =+∞上是增函数,利用这种方法需要注意些什么?例2.利用函数的性质 ,判断下列两个值的大小 (1)11662,3 (2)3322(1),(0)x xx +> (3)22244(4),4a --+分析:利用幂函数的单调性来比较大小. (三)、课堂练习画出23y x =的大致图象,并求出其定义域、奇偶性,并判断和证明其单调性. (四)、归纳小结:提问方式(1)我们今天学习了哪一类基本函数,它们定义是怎样描述的? (2)你能根据函数图象说出有关幂函数的性质吗? (五)、作业: P 92 习题 2.3 第2、3 题 五、课后反思:。
2.5《简单的幂函数》教案 秋学期高中数学北师大版必修一

§5 简单的幂函数一、课标三维目标:1.知识技能:了解简单幂函数的概念;通过具体实例了解幂函数的图象和性质,并能进行初步的应用.2.过程与方法:通过作函数图像,让学生体会幂函数图像的特点,会利用定义证明简单函数的奇偶性,了解利用奇偶性画函数图像和研究函数的方法。
3.情感、态度、价值观:进一步渗透数形结合与类比的思想方法;培养从特殊归纳出一般的意识,体会幂函数的变化规律及蕴含其中的对称性。
二、教学重点与难点:重点:幂函数的概念,函数奇、偶性的概念。
难点:判断函数的奇偶性。
三、学法指导:通过数形结合,类比、观察、思考、交流、讨论,理解幂函数的概念和函数的奇偶性。
四、教学方法:对奇偶性要求不高,题目不需要过难,尽量用多媒体和计算机画函数的图像,重在从图上看出图像关于谁对称,着重从对称的角度应用这一性质,培养学生自己归纳总结的能力。
五、教学过程:(一)创设情境(生活实例中抽象出几个数学模型)1.如果张红购买每千克1元的蔬菜x千克,那么她需要付的钱数p=x元,这里p是s的函数.2.如果正方形的边长为a,那么正方形的面积S=a2,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=a3,这里V是a的函数4.如果正方形场地的面积为S,那么正方形的边长a=S1/2,这里a是S的函数.5.如果某人t s内骑车行进了1km,那么他骑车的平均速度v=t-1km/s,这里v 是t的函数.【思考】上述函数解析式有什么形式特征?具有什么共同点?(教师将解析式写成指数幂形式,以启发学生归纳,板书课题并归纳幂函数的定义。
)(二)探究幂函数的概念、图象和性质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α,即y = xα,这样的函数称为幂函数.如【练】为了加深对定义的理解,让学生判别下列函数中有几个幂函数?22x 23212(1)y =x +x (2)y = (3)y = (4)y =2 (5)y =2x (6)y =x x x 2.幂函数的图象和性质【1】通过几何画板演示让学生认识到,幂函数的图象因a 的不同而形状各异【2】引导学生从5个具体幂函数的图象入手,研究幂函数的性质① 画出12132,,,,-=====x y x y x y x y x y 的图象(重点画y=x 3和y=x 1/2的图象----学生画,再用几何画板演示)学生活动:1.学生自己说出作图步骤,交流讨论单调性。
北师大版高中数学必修1《二章 函数 5 简单的幂函数 简单的幂函数》优质课教案_29

简单的幂函数教学目标:一、知识与技能:1、幂函数的概念以及简单幂函数的图像和性质;2、奇函数与偶函数的概念及其判断。
二、过程与方法:通过常见的一次函数、二次函数、反比例函数的图像与性质,得出幂函数的概念,并总结出奇偶函数的概念与性质。
三、情感态度与价值观:通过本节学习,增强学生数形结合的思想。
教学重点:1、幂函数的理解与应用;2、函数奇偶性的判断。
教学难点:函数奇偶性的判断教学过程:一、 课题引入我们以前学习过这样几个函数:x x y y y x y x 211),(,====-下面画出它们的图像(1)y=x(2)x y 1-= (3)x y 2= 从它们解析式的形式上看,底数都是自变量x ,只是指数不同,而且指数都是常数。
这样的函数,就是本节课所要研究的幂函数。
二、 讲授新课1、幂函数的概念幂函数:如果一个函数,底数是自变量x ,指数是常数α,即x y α=,这样的函数称为幂函数。
注:(1)条件:指数是常数,底数是自变量x ,系数为1(2)幂函数x y α=中,α为任意实数。
在第三章将进一步讨论。
例1:指出下列哪些函数是幂函数答:(1)、(6)是幂函数例2:画出幂函数x y 3=的图象,并讨论其图象特征.23220)6()1()5(2)4()3()2()1(x y x y x y x y x y x y x =+==-===特点:(1)定义域为R,值域也为R ,且在R 上单调递增;(2)图像关于原点对称,且对于任意的R x ∈,都有f(-x)=-f(x). 再观察x y 2=的图像,说出它有哪些特征? 特点:(1)定义域为R,值域也为R ,且在(- ∞,0]上单调递减,[0,+ ∞) 上单调递增。
(2)其图像关于y 轴对称,且对任意的R x ∈,都有f(-x)=f(x) 可以得出幂函数的性质:(1)幂函数图像恒过点(1,1);(2)α<0时,在区间[0,+ ∞)上,y 随x 的增大而减小;(3)α=0时,是常函数,不具有单调性;(4)α>0时,在区间[0,+ ∞)上,y 随x 的增大而增大。
2.5简单的幂函数课件(北师大版)

(2) y x2 x1
(5) y=x-5
(3) y= -x2
(6) y=(2x)3
2.幂函数y=f(x)的图像过点(2,8),求函数的解析式.
答案:y=x3
例1 画出函数f(x)=x3的图像,讨论其单调性.
解 :(1)列表
y
8
x … -2 -1 1 0 1 1 2 …
2
2
6
y … -8 -1 1 0 1 1 8 …
3.下图中,只画出了函数图像的一半,请你画 出它们的另一半,并说出画法的根据.
小结
幂函数
y x 常数
自变量
奇函数 奇 偶 性
偶函数
f(x)=-f(-x) 图像关于原点对称
f(x)=f(-x)
图像关于y轴对称
所以 0.20.3 < 0.30.3 < 0.30.2
*
11
三.函数的奇偶性 (1)视察f(x)=x3的图象
奇函数定义:
y
一般地,图像关于原点
A(x,y)
对称的函数叫作奇函数
o
x
在奇函数中,f(-x)和 f(x)的
绝对值相等,符号相反,即 A‘(-x,-y)
f(-x)= - f(x)
结论:函数f(x)=x3 的图像关于原点对 称。
-3
方法二
根据定义,判断其奇偶性.
(1) y 3 x
(2) y x2 , x (3,3]
(3) y x2 3 (4) y 2(x 1)2 1
自测
自评
2.函数
f(x)=(m2-3m+3)xm+2
是幂函数且函数
f(x)为
偶函数,求 m 的值.
栏
解析:∵f(x)=(m2-3m+3)xm+2是幂函数,∴m2-3m+3=1,目 链 即m2-3m+2=0,∴m=1或m=2.当m=1,f(x)=x3为奇函数,不 接 符合题意;当m=2时,f(x)=x4为偶函数,符合题意,∴m=2.
北师大版数学高二-高一数学精品教案 2.5简单的幂函数

高一数学精品教案:2.5简单的幂函数学习目标:1、 了解指数是整数的简单幂函数的概念,能够判断幂函数;2、 会利用定义判定、证明简单函数的奇偶性;3、 了解利用奇偶性画函数图像和研究函数的方法。
学习重点:幂函数的概念;奇偶性的定义及简单函数奇偶性的判定与证明。
难点:利用奇偶性画函数图像和研究函数 学习过程: 一、引入:我们已经很熟悉y=x 是正比例函数,y=x 2是二次函数, y=x1(即y=x -1)是反比例函数,它们有什么共同特点呢?根据这一特点它们有个怎样的共同名字? 二、 阅读导学 阅读P 481,2两段,1、回答:一般的,函数 叫做幂函数,其中 是自变量, 是常数。
2、判断下列函数,其中那些是幂函数:y=x 3,y=x 2+x , y=2x 2 , y=(2x)4 幂函数的系数是 底数是 , 是任意实数。
例1画出函数f(x)= x 3的图像,讨论其单调性。
再用描点法画出图像: 从图像上可以看出f(x)= x 3是R 上的 函数阅读P 483、观察f(x)= x 3的图像,说出他有那些特征?什么是奇函数?奇函数满足关系式 ?4、观察f(x)= x 2的图像说出他有那些特征?什么是偶函数?偶函数满足关系式 ?例2判断f(x)= -2x 2和g(x)= x 4+2的奇偶性 方法小结:三、 动手实践在P 49图2-28中,只画出了函数图像的一半,请你画出它们的另一半,并说出画法的依据 结论:四、 自我展示1、下列函数中是幂函数的是( )①y=21x②y=ax m(a,m 为非零常数,且a ≠1)③y=x 31+ x 2④y= x π⑤y=(x-1)32、画出下列函数图像,判断奇偶性 f(x)= -x3y=x 2,x ∈(]33-,f(x)=3x 2-3 f(x)=2(x+1)2+1 五、拓展练习1.已知y=(m 2+2m-2)x 112-m+2n-3是幂函数,求m,n 的值。
2.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3已知函数f(x)=(m-1)x2+2mx+3是偶函数 ,则f(x)在(-∞,0]上是( ) A.增加的 B .减少的 C.先增后减 D.先减后增 六、 课后小结七、 作业P 50A 组2,3(1)(3)。
2.5简单的幂函数(北师大版教案)

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1y 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 = 1y 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)2y 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 , ()()()33f 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 , ()()()22f x x x f x -=-==即()()f x f x -=,像这样的函数叫作偶函数 偶函数的特点: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 -=注:①如果函数()y f x =是奇函数或偶函数,我们就说函数()y f x =具有奇偶性;②根据奇偶性可将函数分为四类:奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、既不是奇函数也不是偶函数;③注意:“任意”、“都有”等关键词,奇偶性是函数的整体性 ④奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y 轴对称;⑤奇、偶函数的定义域关于“0”对称.如果一个函数的定义域不关于“0”对称,则该函数既不是奇函数也不是偶函数;三、典型例题例2 判断()52f x x =-和4()2g x x =+的奇偶性. 【课本49页动手实践】 四、课堂训练1、画出下列函数的图像,判断其奇偶性.3(1)y x=- 2(2)y x ,x (3,3]=∈- 2(3)y x 3=- 2(4)y 2(x 1)1=++ 2、判断⑴函数()y f x =在定义域R 上是奇函数,且在](,0-∞上是增加的的,则()f x 在)0,+∞⎡⎣上也是增加的. (正确)⑵函数()y f x =在定义域R 上是偶函数,且在](,0-∞上是减少的,则()f x 在)0,+∞⎡⎣上也是减少的. (错误)3、⑴已知奇函数()f x , 则()f a b = , ()f a -= . ⑵已知偶函数()f x , 则()f a b = , ()f a -= .4、二次函数()2(1)23f x m x mx =-++是偶函数,则()f x 在](,0-∞上是5、设()f x 为定义在R 上的偶函数,且()f x 在)0,+∞⎡⎣上是增加的,则(2),(3),(4)f f f --由小到大的排列顺序为五、小结1.几种简单幂函数的图像及性质.2.判断函数奇偶性的方法: (1)图像法()y f x=是奇函数. 图像关于y ()y f x =是偶函数.(2)解析法 ()()f x f -=-()y f x =为奇函数 ()()f x f x -=()y f x =为偶函数六、补充1、常见幂函数图像(右图)2、总结幂函数性质⑴所有的幂函数在()0,+∞都有定义,并且图象都过点()1,1(原因:11x =);⑵0a >时,幂函数的图象都通过原点,且在)0,+∞⎡⎣上,是增函数(从左往右看,函数图象逐渐上升).⑶0a <时,幂函数的图象在区间)0,+∞⎡⎣上是减函数.在第一家限内,当x 向原点靠近时,图象在y 轴的右方无限逼近y 轴正半轴,当x 慢慢地变大时,图象在x 轴上方并无限逼近x 轴的正半轴.。
北师大版高中必修15简单的幂函数教学设计

北师大版高中必修15简单的幂函数教学设计一、教学目标1.能够理解幂函数的定义和性质;2.能够通过观察函数图像和求函数值的方法来理解幂函数的变化规律;3.能够通过数值计算和函数图像分析的方法来求解幂函数的相关问题;4.能够通过练习巩固所学内容,并积累解决问题的方法和技巧。
二、教学内容与教学方法1. 教学内容1.幂函数的定义和性质;2.幂函数的变化规律;3.幂函数在一定条件下的应用。
2. 教学方法1.授课讲解:通过教师讲解幂函数的定义和性质,引导学生理解幂函数的概念和特点;2.活动探究:通过给出一些幂函数的图像,让学生观察并总结出幂函数的变化规律;3.练习巩固:通过练习题巩固所学内容,并帮助学生积累解决问题的方法和技巧;4.课堂讨论:通过课堂讨论,让学生分享解题方法和思路,促进彼此之间的学习。
三、教学过程与课时安排1. 第1课时教学内容1.幂函数的定义;2.幂函数的图像和性质。
教学过程1.通过讲解幂函数的定义和性质,引导学生掌握幂函数的概念和特点;2.通过幂函数的图像和性质,帮助学生了解幂函数的变化规律,并理解幂函数的数学意义。
2. 第2课时教学内容1.幂函数的变化规律;2.幂函数的应用。
教学过程1.通过一些幂函数的图像,让学生观察并总结出幂函数的变化规律;2.通过幂函数的应用,让学生了解幂函数在一定条件下的应用,并培养学生解决实际问题的能力。
3. 第3课时教学内容1.幂函数的应用;2.练习巩固。
教学过程1.通过幂函数的应用,让学生掌握幂函数在实际问题中的应用方法;2.通过练习题巩固所学内容,并帮助学生积累解决问题的方法和技巧。
4. 第4课时教学内容1.练习巩固;2.课堂讨论。
教学过程1.通过练习题巩固所学内容;2.通过课堂讨论,让学生分享解题方法和思路,促进彼此之间的学习。
四、教学评价1.能够根据幂函数的定义和性质,正确解释幂函数的特点;2.能够通过观察函数图像和求函数值的方法来理解幂函数的变化规律;3.能够通过数值计算和函数图像分析的方法来求解幂函数的相关问题;4.能够通过练习巩固所学内容,并积累解决问题的方法和技巧。
高中数学 第二章 函数 2.5 简单的幂函数学案(含解析)北师大版必修1-北师大版高一必修1数学学案

§5简单的幂函数知识点一幂函数性质与图像[填一填]1.幂函数如果一个函数,底数是自变量x,指数是常数α,即y=xα,这样的函数称为幂函数.2.幂函数性质与图像所有的幂函数在(0,+∞)上有定义,并且图像都过点(1,1),如果α>0,则幂函数的图像还过(0,0),并在区间[0,+∞)上递增;如果α<0,则幂函数在区间(0,+∞)上递减,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图像与y轴无限接近;当x趋向于+∞时,图像与x轴无限接近.[答一答]1.幂函数y=xα的图像在第一象限内有何特征?提示:幂函数y=xα的图像在第一象限内具有如下特征:直线x=1,y=1,y=x将直角坐标平面在第一象限的直线x=1的右侧分为三个区域(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)如图:则α∈(1,+∞)⇔y=xα的图像经过区域(Ⅰ) ,如y=x2;α∈(0,1)⇔y=xα的图像经过区域(Ⅱ),如y=x;α∈(-∞,0)⇔y=xα的图像经过区域(Ⅲ),如y=1x.并且在直线x=1的右侧,从x轴起,幂函数y=xα的指数α由小到大递增,即“指大图高”、“指小图低”,在直线x=1的左侧,图像从下到上,相应的指数由大变小.知识点二奇函数与偶函数[填一填]3.奇函数与偶函数(1)一般地,图像关于原点对称的函数叫作奇函数.在奇函数f(x)中,f(x)与f(-x)绝对值相等,符号相反,即f(-x)=-f(x);反之,满足f(-x)=-f(x)的函数y=f(x)一定是奇函数.(2)一般地,图像关于y轴对称的函数叫作偶函数.在偶函数f(x)中,f(x)与f(-x)的值相等,即f(-x)=f(x);反之,满足f(-x)=f(x)的函数y=f(x)一定是偶函数.(3)当函数f(x)是奇函数或偶函数时,称函数f(x)具有奇偶性.[答一答]2.(1)若奇函数y=f(x)在x=0处有定义,则f(0)的值是否唯一确定?提示:若奇函数y=f(x)在x=0处有定义,由f(0)=-f(0)可知,f(0)=0,故f(0)的值是唯一确定的,即一定有f(0)=0.(2)偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反,最值相反吗?奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,最值相同吗?提示:偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反,最值相同;奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,最值不同.1.幂函数图像的分布特点和规律幂函数在第一象限内的图像,在经过点(1,1)且平行于y轴的直线的右侧,按幂指数由小到大的关系幂函数的图像从下到上的分布.2.幂函数y=xα(α∈R)的图像和性质(1)当α>0时,图像过点(1,1),(0,0)且在第一象限随x的增大而上升,函数在区间[0,+∞)上是单调增函数.(2)当α<0时,幂函数y=xα图像的基本特征:过点(1,1),且在第一象限随x的增大而下降,函数在区间(0,+∞)上是单调减函数,且向右无限接近x轴,向上无限接近y轴.(3)当α为奇数时,幂函数为奇函数;当α为偶数时,幂函数为偶函数.3.奇、偶函数图像对称性的缘由若函数f(x)是奇函数,对函数f(x)图像上任一点M(x,f(x)),则点M关于原点的对称点为M′(-x,-f(x)).又f(-x)=-f(x),则有M′(-x,f(-x)),所以点M′也在函数f(x)的图像上,所以奇函数的图像关于原点对称.同理可证偶函数的图像关于y轴对称.4.奇、偶函数图像的几点说明(1)一个函数为偶函数,其图像一定关于y轴对称,但是却不一定与y轴相交.(2)既是奇函数又是偶函数的函数图像在x轴上.如y=0,x∈[-1,1]既是奇函数又是偶函数.(3)从图像上看:函数的奇偶性体现的是对称性,单调性体现的是升降性.(4)根据以上奇、偶函数图像对称性的特点可以解决已知奇、偶函数在某区间的部分图像,画出其关于原点或y轴对称的另一部分的图像问题.类型一幂函数的概念【例1】已知函数y=(m2-m-5)x m+1是幂函数,求m的值,并写出函数解析式.【思路探究】幂函数的解析式形如y=xα(α∈R),幂值前面的系数为1,底数为x,α∈R为常数.【解】∵y=(m2-m-5)x m+1为幂函数,∴y可以写成y=xα(α为常数)的形式,∴m2-m-5=1,解得m=3或m=-2.当m=3时,m+1=4,此时y=x4;当m=-2时,m+1=-1,此时y=x-1.规律方法判断一个函数是否为幂函数,依据是该函数是否为y=xα(α为常数)的形式.幂函数的解析式为一个幂的形式,且满足:(1)指数为常数;(2)底数为自变量;(3)系数为1.反过来,若一个函数为幂函数,则该函数也必具有上述形式,这是我们解决某些问题的一个隐含条件.(1)以下四个函数:y =x 0;y =x -2;y =(x +1)2;y =2·x 13 中,是幂函数的有( B ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个解析:形如y =x α(α为常数)的函数为幂函数,所以只有y =x 0,y =x -2为幂函数. (2)f (x )=(m 2-m -1)x m 2-2m -1是幂函数,则实数m =2或-1.解析:f (x )=(m 2-m -1)x m 2-2m -1是幂函数,所以m 2-m -1=1,解得m =-1或2. 类型二 幂函数的性质【例2】 幂函数y =x α中α的取值集合C 是{-1,0,12,1,2,3}的子集,当幂函数的值域与定义域相同时,集合C 为( )A .{-1,0,12}B .{12,1,2}C .{-1,12,1,3}D .{12,1,2,3}【思路探究】 根据常见的幂函数的图像与性质进行逐一判断.【解析】 根据幂函数y =x -1,y =x 0,y =x 12,y =x ,y =x 2,y =x 3的图像和解析式可知,当α=-1,12,1,3时,相应幂函数的值域与定义域相同.【答案】 C规律方法 1.画幂函数的图像时,可先画出其在第一象限内的图像,再由定义域、单调性、奇偶性得出在其他象限内的图像.2.幂函数图像的特征:(1)在第一象限内,直线x =1的右侧,y =x α的图像由上到下,指数α由大变小;在第一象限内,直线x =1的左侧,y =x α的图像由上到下,指数α由小变大.(2)当α>0时,幂函数的图像都经过(0,0)和(1,1)点,在第一象限内,当0<α≤1时,曲线上凸;当α≥1时,曲线下凸;当α<0时,幂函数的图像都经过(1,1)点,在第一象限内,曲线下凸.如图,图中曲线是幂函数y =x α在第一象限的大致图像.已知α取-2,-12,12,2四个值,则相应于曲线C 1,C 2,C 3,C 4的α的值依次为( B )A .-2,-12,12,2B .2,12,-12,-2C .-12,-2,2,12D .2,12,-2,-12解析:解法1:在第一象限内,在直线x =1的右侧,y =x α的图像由上到下,指数α由大变小,故选B.解法2:赋值法.令x =4,则4-2=116,4-12=12,412=2,42=16,易知选B.类型三 幂函数性质的应用【思路探究】 注意分情况讨论要做到不重不漏.先根据条件确定m 的值,再利用幂函数的增减性求实数a 的取值范围.【解】 因为函数在(0,+∞)上递减, 所以m 2-2m -3<0,解得-1<m <3. 又因为m ∈N +,所以m =1或2,由函数图像关于y 轴对称知,m 2-2m -3为偶数,所以m =1.把m =1代入不等式得(a +1)- 13<(3-2a )- 13.因为y =x - 13在(-∞,0)和(0,+∞)上均递减,所以有a +1>3-2a >0或0>a +1>3-2a 或a +1<0<3-2a ,解得23<a <32或a <-1.即a 的取值范围是(-∞,-1)∪(23,32).规律方法 作直线x =m (m >1),它与若干个幂函数的图像相交,交点从上到下的排列顺序正是幂指数的降序排列,故可利用其比较指数α的大小.(1)已知(0.71.3)m <(1.30.7)m ,则m 的取值范围是m >0.解析:根据幂函数y =x 1.3的图像,当0<x <1时,0<y <1,所以0<0.71.3<1,又根据幂函数y =x 0.7的图像,当x >1时y >1,所以1.30.7>1,于是有0.71.3<1.30.7,又(0.71.3)m <(1.30.7)m ,所以m >0. (2)已知幂函数y =f (x )的图像过点(2,22),试求出此函数的解析式,并作出图像,判断奇偶性、单调性.解:设幂函数解析式为y =x α,将点(2,22)的坐标代入,得2α=22,解得α=-12,所以函数的解析式y =x - 12.定义域为(0,+∞),它不关于原点对称,所以,y =f (x )是非奇非偶函数.当x >0时,f (x )是单调减函数,函数的图像如图.下面用定义证明y =x - 12 =1x 在(0,+∞)上为减函数:设x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2,则Δx =x 2-x 1>0, Δy =y 2-y 1=1x 2-1x 1=x 1-x 2x 1x 2=(x 1-x 2)x 1x 2(x 1+x 2)=-Δxx 1x 2(x 1+x 2)<0,所以y =x - 12 =1x 在(0,+∞)上为减函数.类型四 函数奇偶性的判断 【例4】 判断下列函数的奇偶性. (1)f (x )=x 4+3x 2; (2)f (x )=x -1x ;(3)f (x )=0,x ∈(-1,1]; (4)f (x )=-2x +1.【思路探究】 先确定函数的定义域是否关于原点对称,再看f (-x )与f (x )之间的关系. 【解】 (1)函数f (x )的定义域为R ,关于原点对称. ∵f (-x )=(-x )4+3(-x )2=x 4+3x 2=f (x ), ∴函数f (x )为偶函数.(2)函数f (x )的定义域为{x |x ≠0},关于原点对称. ∵f (-x )=-x -1-x =-⎝⎛⎭⎫x -1x =-f (x ), ∴函数f (x )为奇函数.(3)函数f (x )的定义域为(-1,1],不关于原点对称,故函数f (x )既不是奇函数也不是偶函数. (4)函数f (x )的定义域为R ,关于原点对称. ∵f (-x )=-2(-x )+1=2x +1≠±f (x ), ∴函数f (x )既不是奇函数也不是偶函数. 规律方法 1.用定义判断函数奇偶性的步骤是:2.在客观题中,多个函数有公共定义域时也可以利用如下性质判断函数的奇偶性: (1)偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数; (2)奇函数的和、差仍为奇函数;(3)两个奇函数的积为偶函数,两个奇函数的商(分母不为零)也为偶函数; (4)一个奇函数与一个偶函数的积为奇函数.判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 3+1x 3;(2)f (x )=x - 53; (3)f (x )=x 4+1x 2+1;(4)f (x )=2-x +x -2.解:(1)函数f (x )=x 3+1x 3的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.又∵f (-x )=-x 3+1-x 3=-⎝⎛⎭⎫x 3+1x 3=-f (x ), ∴函数f (x )=x 3+1x3是奇函数.(2)函数f (x )=x - 53的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称. 又∵f (-x )=(-x ) - 53=13(-x )5=-13x 5=-x - 53=-f (x ),∴函数f (x )=x - 53是奇函数.(3)函数f (x )=x 4+1x 2+1的定义域是R ,关于原点对称.又∵f (-x )=(-x )4+1(-x )2+1=x 4+1x 2+1=f (x ),∴函数f (x )=x 4+1x 2+1是偶函数.(4)函数f (x )=2-x +x -2的定义域为{2},不关于原点对称,∴该函数既不是奇函数也不是偶函数.类型五 利用函数奇偶性求函数的解析式【例5】 若f (x )是定义在R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=x (1-x ),求当x ≥0时,函数f (x )的解析式.【思路探究】 解决本题的关键是利用奇函数的关系式f (-x )=-f (x )将x <0时f (x )的解析式转化到x >0上.同时要注意f (0)=0.【解】 ∵f (x )是奇函数,∴当x >0时,f (x )=-f (-x )=-{(-x )[1-(-x )]}=x (1+x ), 当x =0时,f (0)=-f (0),即f (0)=0.∴当x ≥0时,f (x )=x (1+x ).规律方法 1.解答本题时,很容易遗漏x =0的情况,在区间转化时要细心.2.利用函数的奇偶性求解函数的解析式,主要利用函数奇偶性的定义.求解一般分以下三个步骤:(1)设所求函数解析式中所给的区间上任一个x ,即求哪个区间上的解析式,就设x 在哪个区间上.(2)把所求区间内的变量转化到已知区间内.(3)利用函数奇偶性的定义f (x )=-f (-x )或f (x )=f (-x )求解所求区间内的解析式.(1)已知f (x )=ax 2+bx +3a +b 为偶函数,其定义域为[a -1,2a ],则a =13,b =0.解析:因为f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数,且定义域为[a -1,2a ],所以a -1+2a =0,a =13,所以f (-x )=f (x )恒成立.所以-bx =bx ,所以b =0. (2)函数f (x )为R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=x (x -1),则当x >0时,f (x )=-x (x +1).解析:当x >0时,-x <0,所以f (-x )=-x (-x -1)=x (x +1), 又因为f (x )为R 上的奇函数,所以f (-x )=-f (x ),所以-f (x )=x (x +1), 所以f (x )=-x (x +1).——易错误区—— 函数奇偶性判断中的误区【例6】 以下说法中:(1)函数f (x )=5x 2,x ∈(-3,3]是偶函数.(2)f (x )=x 3+1x 是奇函数.(3)函数f (x )=|x -2|是偶函数.(4)函数f (x )=0,x ∈[-2,2]既是奇函数,又是偶函数.正确的有( )A .(1)(2)B .(1)(4)C .(2)(4)D .(3)(4)【错解】 选B 或选D【正解】 C 对于(1),函数f (x )=5x 2,x ∈(-3,3]的定义域不关于原点对称①,故该函数是非奇非偶函数,故(1)错误.对于(2),函数f(x)=x3+1的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且能满足f(-x)=-f(x),x所以是奇函数,故(2)正确.对于(3),函数f(x)=|x-2|是由f(x)=|x|的图像向右平移了两个单位得到的②,图像不关于y轴对称,所以(3)错误.对于(4),函数f(x)=0,x∈[-2,2]图像既关于原点对称又关于y轴对称,所以(4)正确,因此正确的只有(2)(4).【错因分析】 1.忽视了①处函数的定义域x∈(-3,3]不关于原点对称,出现只是根据f(-x)=f(x)而判定为偶函数的错误;2.忽视了②处函数f(x)=|x-2|的图像不关于y轴对称,出现只看到绝对值,就认为是偶函数的错误.【防范措施】 1.定义域优先的原则由奇偶函数的定义,“对于函数定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)”可知,具有奇偶性的函数的定义域必是关于原点对称.如本例中(1)函数f(x)=5x2,x∈(-3,3]的定义域不关于原点对称,所以不具有奇偶性.2.注意图像的变换一些常用的图像平移、变换要牢记,如本例中函数f(x)=|x-2|,就是要根据y=|x|的图像特征来平移得到,因为函数y=|x|的图像关于y轴对称,而向右平移2个单位后图像就不再关于y轴对称,故可得结论.函数f(x)=|x-2|-|x+1|是(C)A.偶函数B.奇函数C.非奇非偶函数D.既奇又偶函数解析:f(x)=|x-2|-|x+1|当x≥2时,f(x)=x-2-x-1=-3,当x≤-1时,f(x)=2-x+x+1=3,当-1<x<2时,f(x)=2-x-x-1=1-2x.画出图像如图.由图知f(x)为非奇非偶函数.一、选择题1.下列所给函数中,是幂函数的是(C)A.y=-x3B.y=3xC.y=x 12D.y=x2-1解析:幂函数的形式为y=xα,只有C符合.2.幂函数y=xα(α∈R)的图像一定不经过(A)A.第四象限B.第三象限C.第二象限D.第一象限解析:∵α∈R,x>0,∴y=xα>0,∴图像不可能经过第四象限,故选A.3.已知函数f(x)是奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2+2x,则当x<0时,f(x)=(D) A.x2+2x B.x2-2xC.-x2-2x D.-x2+2x解析:令x<0,则-x>0,∴f(-x)=(-x)2+2(-x)=x2-2x,又∵f(x)为奇函数,∴f(x)=-f(-x)=-(x2-2x)=-x2+2x.二、填空题4.已知幂函数f (x )的图像经过点(2,2),则f (4)=2. 解析:设f (x )=x α,∴α=12,∴f (4)=4 12 =2.5.已知函数f (x )=a (x +1)-2|x |+1的图像关于原点对称,则实数a =2.解析:由题意可知f (x )为奇函数,且奇函数f (x )=a (x +1)-2|x |+1在x =0处有意义,∴f (0)=0,∴a -21=0,∴a =2. 三、解答题6.已知f (x )=(m 2-2m -2)x m -1是幂函数,且在(0,+∞)上单调递增.(1)求m 的值;(2)求函数g (x )=f (x )-2ax +1在区间[2,3]上的最小值h (a ). 解:(1)∵f (x )=(m 2-2m -2)x m -1是幂函数, ∴m 2-2m -2=1,解得m =3或m =-1;又f (x )在(0,+∞)上单调递增,∴m -1>0,∴m 的值为3.(2)函数g (x )=f (x )-2ax +1=x 2-2ax +1=(x -a )2+1-a 2,当a <2时,g (x )在区间[2,3]上单调递增,最小值为h (a )=g (2)=5-4a ;当2≤a ≤3时,g (x )在区间[2,3]上先减后增,最小值为h (a )=g (a )=1-a 2; 当a >3时,g (x )在区间[2,3]上单调递减,最小值为h (a )=g (3)=10-6a .。
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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 = 2
y x = 3
y 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)2y 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 -=-==
即()()f x f x -=,像这样的函数叫作偶函数 偶函数的特点:
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 -=
注:①如果函数()y f x =是奇函数或偶函数,我们就说函数()y f x =具有奇偶性;
②根据奇偶性可将函数分为四类:奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、既不是奇函数也不是偶函数;
③注意:“任意”、“都有”等关键词,奇偶性是函数的整体性 ④奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y 轴对称;
⑤奇、偶函数的定义域关于“0”对称.如果一个函数的定义域不关于“0”对称,则该函数既不是奇函数也不是偶函数;
三、典型例题
例2 判断()52f x x =-和4()2g x x =+的奇偶性. 【课本49页动手实践】 四、课堂训练
1、画出下列函数的图像,判断其奇偶性.
3
(1)y x
=- 2(2)y x ,x (3,3]=∈- 2(3)y x 3=- 2(4)y 2(x 1)1=++
2、判断
⑴函数()y f x =在定义域R 上是奇函数,且在](,0-∞上是增加的的,则()f x 在
)0,+∞⎡⎣上也是增加的. (正确)
⑵函数()y f x =在定义域R 上是偶函数,且在](,0-∞上是减少的,则()f x 在
)0,+∞⎡⎣上也是减少的. (错误)
3、⑴已知奇函数()f x , 则()f a b = , ()f a -= . ⑵已知偶函数()f x , 则()f a b = , ()f a -= .
4、二次函数()2(1)23f x m x mx =-++是偶函数,则()f x 在](,0-∞上是
5、设()f x 为定义在R 上的偶函数,且()f x 在)0,+∞⎡⎣上是增加的,则
(2),(3),(4)f f f --由小到大的排列顺序为
五、小结
1.几种简单幂函数的图像及性质.
2.判断函数奇偶性的方法: (1)图像法 图像关于原点对称()y f x =是奇函数. 图像关于y 轴对称()y f x =是偶函数.
(2)解析法 ()()
f x f x -=-()y f x =为奇函数 ()()
f x f x -=()y f x =为偶函数
六、补充
1、常见幂函数图像(右图)
2、总结幂函数性质
⑴所有的幂函数在()0,+∞都有定义,
并且图象都过点()1,1(原因:11x =);
⑵0a >时,幂函数的图象都通过原点,且在)0,+∞⎡⎣上,是增函数(从左往右看,函数图象逐渐上升).
⑶0a <时,幂函数的图象在区间)0,+∞⎡⎣上是减函数.
在第一家限内,当x 向原点靠近时,图象在y 轴的右方无限逼近y 轴正半轴,当x 慢慢地变大时,图象在x 轴上方并无限逼近x 轴的正半轴.。