高一数学讲义幂函数
幂函数知识点高一必修一
幂函数知识点高一必修一幂函数是高中数学中的一个重要概念，它在解决实际问题和理论推导中都有广泛应用。
在高一必修一的数学课程中，学生将首次接触到幂函数的概念和相关知识。
本文将从定义、性质、图像和应用等方面进行介绍，帮助学生更好地理解和掌握幂函数。
一、幂函数的定义幂函数是形如$f(x)=x^a$的函数，其中$x$是自变量，$a$是常数且$a$可以为有理数、整数或实数。
当$a$为有理数时，幂函数的定义域是实数集；当$a$为整数时，幂函数的定义域可以是正实数集、负实数集或者零；当$a$为实数时，幂函数的定义域可以是正实数集和零集。
二、幂函数的性质1. 定义域：幂函数的定义域取决于指数的取值范围，通常为实数集或者特定的数集。
2. 奇偶性：当指数$a$为整数且为偶数时，幂函数是偶函数；当指数$a$为整数且为奇数时，幂函数是奇函数；当指数$a$为实数且为非整数时，幂函数既不是奇函数也不是偶函数。
3. 单调性：当指数$a>0$时，幂函数是增函数；当指数$a<0$时，幂函数是减函数。
4. 对称轴：当指数$a$为整数且为偶数时，幂函数的对称轴为$y$轴；当指数$a$为整数且为奇数时，幂函数没有对称轴。
三、幂函数的图像根据幂函数的性质可以推断出其图像的一些特点。
1. 当指数$a>1$时，幂函数的图像在原点左侧逐渐趋近于$x$轴且斜率逐渐增大；在原点右侧逐渐上升但斜率趋于0。
2. 当指数$a=1$时，幂函数的图像为直线$y=x$。
3. 当指数$0<a<1$时，幂函数的图像在整个定义域上单调递减，并且在$x$轴上趋于无穷。
4. 当指数$a=0$时，幂函数的图像为常数函数$y=1$。
5. 当指数$a<0$时，幂函数的图像在整个定义域上单调递减，但在$x$轴右侧逐渐趋近于0。
综上所述，幂函数的图像呈现出不同的形态和趋势，具体取决于指数的取值范围。
四、幂函数的应用幂函数在实际问题中有广泛的应用，尤其在自然科学和工程技术领域。
3.3 幂函数 课件(共48张PPT)高一数学必修第一册(人教A版2019)
(3) 在区间(0, )上,函数y x, y x2 , y x3 , y x 2单调递增, 函数y x1单调递减;
(4) 在第一象限内, 函数y x1的图象向上与y轴无限接近,向右与x轴 无限接近.
学习新知 例 证明函数f ( x) x是增函数.
证明：函数的定义域是[0, ). x1, x2 [0, ), 且x1 x2 ,
[0,+∞)递增
(-∞,0)和(0,+∞) 递减
图象
公共点
(1,1) ( R) (0,0) ( 0时)
①为偶数, y x是偶函 数. ②为—奇—数, y x是奇函 数.
3.3 幂函数
02 幂函数的图象 与性质
应用新知 1 幂函数的概念
一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
本节我们利用这些知识研究一类新的函数．
学习新知
先看几个实例： (1)如果卢老师以1元/kg的价格购买了某种蔬菜t千克，那么他需要支付
的钱数P=t元，这里P是t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)如果立方体的棱长为b，那么立方体的体积V=b3，这里V是b的函数；
或
m＝0.
当
m＝2
时，f(x)＝
x
1 2
，图象过点(4,2)；
当
m＝0
时，f(x)＝
x
3 2
，图象不过点(4,2)，舍去．
综上，f(x)＝
x
1 2
.
能力提升 题型三：利用幂函数的单调性比较大小
【练习
3】已知幂函数
f(x)＝m2
2m
1
m 3
x2
的图象过点(4,2)．
高一数学人必修件第三章幂函数
分式型幂函数
要点一
函数形式
$y = x^a/b$ 或 $y = a/(x^b)$，其 中 $b neq 0$
要点二
图像特点
根据 $a$ 和 $b$ 的取值不同，图像 可能呈现出不同的形状和特点
要点三
性质
分式型幂函数的性质比较复杂，与 $a$ 和 $b$ 的取值密切相关。一般 来说，当 $b > 0$ 时，函数图像在 $x > 0$ 和 $x < 0$ 的区域内分别单 调递增或递减；当 $b < 0$ 时，函数 图像在 $x > 0$ 和 $x < 0$ 的区域内 分别单调递减或递增。此外，分式型 幂函数可能具有渐近线、拐点等特性 。
。
易错点二
混淆幂的运算性质。在运用幂的 运算性质时，需特别注意底数和 指数的变化规律，避免出现混淆
。
避免逐步推导求解。同时，多 做相关练习题，加深对知识点的
理解和记忆。
拓展延伸：多元幂函数初步了解
多元幂函数的定义
形如$z=x^ay^b$（$a,b$为常数） 的函数称为二元幂函数。类似地，可 以定义三元及更多元的幂函数。
三次幂函数
函数形式
$y = ax^3$，其中 $a neq 0$
图像特点
一个关于原点对称的曲线
性质
比例系数 $a$ 决定了曲线的形状和走向，当 $a > 0$ 时，函数在整个定义域内单调递增；当 $a < 0$ 时 ，函数在整个定义域内单调递减。此外，三次幂函数具有拐点，即函数图像从凹到凸或从凸到凹的点。
指数型幂函数与对数的关系体现在：当且仅当a>1时，函数y=a^x在定 义域内单调增加；当0<a<1时，函数y=a^x在定义域内单调减少。
高一幂函数
高一幂函数一、幂函数的概念及基本性质幂函数是指形式为y=x^a（a是常数且不等于0）的函数。
其中，x 是自变量，a是指数，y是因变量。
1.幂函数的定义域：幂函数的定义域为实数集R。
2.幂函数的增减性：当a>0时，随着x的增大，幂函数也增大；当a<0时，随着x的增大，幂函数减小。
3.幂函数的奇偶性：当a为奇数时，幂函数是奇函数；当a为偶数时，幂函数是偶函数。
4.幂函数的图像：当a>1时，幂函数呈现指数增长的图像；当0<a<1时，幂函数图像逐渐下降；当a<0时，幂函数图像在x轴正半轴上下震荡。
二、幂函数的图像特点1.幂函数的图像关于y轴对称，除了x=0处，幂函数的图像只能在第一象限和第三象限中存在。
2.幂函数的图像在x轴上的唯一零点是x=0，当a>0时，y=0是幂函数的水平渐近线；当a<0时，幂函数没有水平渐近线。
3.幂函数的图像的特点还包括：在定义域内，随着a的增大，幂函数的曲线变得越来越陡峭，斜率越大，也越接近于坐标轴。
三、幂函数的应用实例幂函数在实际生活中有许多应用，如下所示：1.货币贬值：幂函数可以用来描述货币贬值的情况。
假设初始时某国家的货币价值为100，每年贬值5%，则可以用幂函数y=100(1-0.05)^x来表示货币价值随时间的变化，其中x表示年份，y表示货币价值。
2.物种数量变化：幂函数可以用来描述物种数量随时间的变化。
假设某种细菌在细菌培养皿中繁殖，每小时繁殖数量为原来的3倍，可以用幂函数y=2^x来表示细菌数量随时间的变化，其中x表示时间（小时），y表示细菌的数量。
3.电子产品价格变化：幂函数可以用来描述电子产品价格随时间的变化。
以手机为例，假设某款手机初始价格为3000元，每年价格下降20%，则可以用幂函数y=3000(1-0.2)^x来表示手机价格随时间的变化，其中x表示年份，y表示手机价格。
四、幂函数与其他函数的关系1.幂函数与线性函数的关系：幂函数和线性函数是两种不同的函数形式。
高中数学必修一 《3 3 幂函数》精品说课课件
y＝x2 _R__ _[_0_，__＋__∞__) _偶__
y＝x3
1
y x2
_R__ [_0_，__＋__∞__)
_R__ _[0_，__＋__∞__)_
_奇__ __非__奇__非__偶__
y＝x－1 {_x_|_x_≠__0_} {_y_|_y_≠__0_}
2
解 y x3 3 x2 ，定义域为R，在[0，＋∞)上是上凸的增函数，且是偶函数，
故其图象如下：
12345
课堂小结
KE TANG XIAO JIE
1.知识清单： (1)幂函数的定义. (2)几个常见幂函数的图象. (3)幂函数的性质. 2.方法归纳： (1)运用待定系数法求幂函数的解析式. (2)根据幂函数的图象研究幂函数的性质即数形结合思想. 3.常见误区：对幂函数形式的判断易出错，只有形如y＝xα(α为常数)为幂函数，其它 形式都不是幂函数.
1.以下结论正确的是 A.当α＝0时，函数y＝xα的图象是一条直线 B.幂函数的图象都经过(0,0)，(1,1)两点 C.若幂函数y＝xα的图象关于原点对称，则y＝xα在定义域内y随x的增大而增大
√D.幂函数的图象不可能在第四象限，但可能在第二象限
12345
2.下列不等式成立的是
√
1
1 2
A. 3
跟踪训练 1 (1)已知幂函数 f(x)＝k·xα 的图象过点12， 22，则 k＋α 等于
1 A.2
B.1
√3
C.2
D.2
解析 由幂函数的定义知k＝1. 又 f 12＝ 22，所以12α＝ 22， 解得 α＝12，从而 k＋α＝32.
(2)已知f(x)＝ax2a＋1－b＋1是幂函数，则a＋b等于
《幂函数》 讲义
《幂函数》讲义一、幂函数的定义一般地，形如\（y ＝x^α\）（＼（α\）为常数）的函数，即以底数为自变量，幂为因变量，指数为常数的函数称为幂函数。
其中\（x\）是自变量，＼（α\）是常数。
需要注意的是，在幂函数中，系数必须为\（1\）。
例如，＼（y ＝3x^2\）不是幂函数，而\（y ＝ x^2\）是幂函数。
二、幂函数的图像1、当\（α ＞ 0\）时（1）＼（α ＝ 1\）此时幂函数\（y ＝ x\）的图像是一条经过原点和点\（（1,1)＼）的直线，斜率为\（1\）。
（2）＼（α ＝ 2\）幂函数\（y ＝ x^2\）的图像是一个开口向上的抛物线，对称轴为\（y\）轴，顶点为原点。
（3）＼（α ＝ 3\）幂函数\（y ＝ x^3\）的图像是一条经过原点，在第一、三象限单调递增的曲线。
2、当\（α ＜ 0\）时（1）＼（α ＝－1\）幂函数\（y ＝ x^｛－1} ＝＼frac{1}｛x}＼）的图像是位于第一、三象限的双曲线。
（2）＼（α ＝－2\）幂函数\（y ＝x^｛－2} ＝＼frac{1}｛x^2}＼）的图像是位于第一、二象限，开口向上的抛物线。
通过对不同幂函数图像的研究，我们可以发现幂函数的图像具有多样性，但也存在一些共性特征。
三、幂函数的性质1、定义域幂函数的定义域与指数\（α\）的取值有关。
当\（α\）为正整数时，定义域为\（R\）。
当\（α\）为负整数时，定义域是\（x ≠ 0\）。
当\（α\）为正分数时，可将\（α\）表示为\（＼frac{m}｛n}＼）（＼（m\）、＼（n\）为正整数且互质），若\（n\）为奇数，定义域为\（R\）；若\（n\）为偶数，定义域为\（0, ＋∞）＼）。
2、值域同样，值域也与\（α\）的取值相关。
当\（α ＞ 0\）时，值域为\（0, ＋∞）＼）。
当\（α ＜ 0\）时，值域为\（（0, ＋∞）＼）。
3、单调性当\（α ＞ 0\）时，幂函数在\（0, ＋∞）＼）上单调递增。
高一数学人必修一课件第二章幂函数
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THANKS
性质
一次幂函数具有比例性质 ，即y/x=n（常数），且 增减性与n的正负有关。
二次幂函数
定义
形如y=ax^2+bx+c（a≠0 ）的函数。
图像
二次幂函数的图像是一条 抛物线，对称轴为x=b/2a，顶点坐标为(b/2a,(4ac-b^2)/4a)。
性质
二次幂函数具有对称性、 有界性和单调性等性质， 其增减性取决于a的正负和 x的取值范围。
自由落体运动的位移
自由落体运动中，物体下落的位移h与时间t的关系可以表示为h=1/2gt^2（g为 重力加速度）。这个关系式是一个幂函数，其中指数为2。
经济生活中应用举例
复利计算
在金融领域，复利是一种计算利息的方法。假设本金为P，年利率为r，经过n 年后，本金和利息的总和为A=P(1+r)^n。这个公式中的(1+r)^n部分就是一 个幂函数。
06
练习题与课堂互动环节
练习题选讲
题目一
求函数$y = x^{2}$在 区间$[1,2]$上的最大值 和最小值。
题目二
判断函数$y = x^{3}$ 在$R$上的单调性，并 证明。
题目三
已知函数$y = x^{-2}$ ，求其在点$(1,1)$处的 切线方程。
学生自主函数的奇偶性？
高一数学人必修一课
件第二章幂函数
汇报人：XX
20XX-01-22
• 幂函数基本概念与性质 • 常见幂函数类型及其特点 • 幂函数在生活中的应用举例 • 幂函数与指数、对数等其他类型
函数关系探讨 • 求解幂函数相关数学问题方法技
巧总结 • 练习题与课堂互动环节
目录
01
《幂函数》 讲义
《幂函数》讲义一、幂函数的定义形如y ＝x^α（α 为常数）的函数，叫做幂函数。
其中x 是自变量，α 是常数。
需要注意的是，幂函数的系数必须为 1 ，例如 y ＝ 2x^3 就不是幂函数，而 y ＝ x^3 就是幂函数。
二、幂函数的图像1、当α ＞ 0 时（1）当α 为整数时若α 为偶数，幂函数的图像在第一、二象限，关于 y 轴对称，在第一象限，函数单调递增；在第二象限，函数单调递减。
例如，y ＝ x^2 的图像是一个开口向上的抛物线，顶点在原点，对称轴为 y 轴。
若α 为奇数，幂函数的图像在第一、三象限，关于原点对称，在第一象限，函数单调递增；在第三象限，函数单调递减。
比如，y ＝x^3 的图像是一个经过原点，穿过第一、三象限的曲线。
（2）当α 为分数时若α 的分子为奇数，分母为偶数，幂函数的图像在第一象限，函数单调递增。
若α 的分子为偶数，分母为奇数，幂函数的图像在第一象限，函数单调递增，且图像在 x 轴上方。
2、当α ＜ 0 时幂函数的图像在第一、二象限，在第一象限，函数单调递减。
例如，y ＝ x^（－1) ，也就是 y ＝ 1/x ，其图像是双曲线，分布在第一、三象限。
三、幂函数的性质1、定义域当α 为整数时，定义域为 R；当α 为分数时，分母为偶数时，定义域为 0, ＋∞），分母为奇数时，定义域为 R。
2、值域与定义域和α 的取值有关。
3、奇偶性当α 为整数时，若α 为偶数，函数为偶函数；若α 为奇数，函数为奇函数。
当α 为分数时，需要根据具体情况判断奇偶性。
4、单调性当α ＞ 0 时，函数在第一象限单调递增；当α ＜ 0 时，函数在第一象限单调递减。
四、幂函数的应用1、在物理学中的应用例如在研究自由落体运动时，下落的距离与时间的关系可以用幂函数来表示。
2、在经济学中的应用如成本与产量的关系，可能符合幂函数的特征。
3、在数学建模中的应用通过建立幂函数模型来解决实际问题，如人口增长、资源消耗等。
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幂函数
知能点全解：
一、定义：一般地，我们把形如()a y x a R =∈的函数叫做幂函数，其中a 为常数。
二、性质：
1、所有的幂函数在()0,+∞都有定义，并且图像都通过点()1,1；
2、如果0a >，则幂函数的图像经过原点，并且在区间[)0,+∞上为增函数；如果0a <，则幂函数的图像不经过原点，并且在区间()0,+∞上为增函数
3、幂函数的图像及其奇偶性：
令a q
p
=（p 、q 互质）
a <0
0<a <1 a >1 q p
y x =（p 、q 互质）
p 、q 是奇数
p 是奇数、q 是偶数
p 是偶数、q 是奇数
y x =
0y x =
三、如右图,,,,,a b c d e f 的大小关系为： a b c d e f <<<<<
典型题型全解
题型一：幂函数的基本概念和性质的辨析 及时演练：
1、下列函数中，定义域和值域不同的是（ ）
A 、13y x =
B 、12y x =
C 、53y x =
D 、 23
y x = 2、下列命题中正确的是（ ）
A 、当0n =时，函数n y x =的图像是一条直线
B 、幂函数的图像都经过点()()0,0,1,1
C 、幂函数的图像不可能出现在第四象限
D 、若幂函数n y x =是奇函数，则n y x =在其定义域上一定是增函数 3、下列函数中，不是幂函数的是（ ）
A 、y x =
B 、3y x =
C 、2x y =
D 、1y x -= 4、下列函数中，定义域为R 的是（ ）
A 、32
y x = B 、3y x = C 、2x y = D 、1y x -= 5、若()
1
3
1x --有意义，则x ∈ 。
6、()2
1
m
m f x x ++=的定义域为 。
7、值域是()0,+∞的函数是（ ）
A 、125x
y -= B 、113x
y -⎛⎫
= ⎪
⎝⎭
C 、12x
y =- D 、23
y x =
题型二 ：幂函数的图像
例 1：右图中是幂函数n y x =在第一象限的图像，已知n 取12,2
±±四个值，则相应于曲线
1234,,,C C C C 的n 依次为（ ）
A 、112,,,222--
B 、11
2,,,222--
C 、11,2,2,22--
D 、112,,2,22--
及时演练：
1、将1113
2
213
2
2
,,,,,,,y x y x y x y x y x y x y x y x ---========填入对应图像下面。
2、n m
y x =（m 为不为零的偶数，n 为奇数，且0mn <），那么它的大致图像是（ ）
（A ） （B ） （C ） （D ）
3、在同一坐标系内，函数a y x =（0a ≠）和1
y ax a
=+的图像应是（ ）
（A ） （B ） （C ） （D ） 4、函数()1,2n
y x n N n -=∈>的图像大致形状是：
（ ）
（A ）
（B ） （C ） （D ）
5、幂函数m n y x =（m 、n 为互质的正整数）图像如图，则m 、n 之间的关系为（ ）
A 、m 、n 为奇数，01m
n
<< B 、n 为奇数，m 为偶数，1m n >
C 、n 为奇数，m 为偶数，01m n <<
D 、n 为偶数，m 为奇数，01m
n <<
6、函数3
y x =与13
y x =的图像关于 对称。
7、使23x x >成立的x 的取值范围为 。
8、如果幂函数a y x =的图像，当01x <<时，在直线y x =上方，那么a 的取值范围为 。
9、幂函数p y x =与q y x =的图像都经过定点 ，若它们在第一象限部分关于直线y x =对称，则,p q 应满足的条件是 。
题型三 ：函数值的大小比较 例 2 ：比较下列各组数的大小
（1）3
2
3-和32
3.1-；（2）78
8--和78
19⎛⎫- ⎪⎝⎭ ；（3）23
23-⎛⎫- ⎪⎝⎭和23
6π-⎛⎫- ⎪⎝⎭
； （4）22
53
4.1,3.8-和()351.9-
解：（1）函数32
y x -
=在()0,+∞上为减函数，又3 3.1<，所以32
3-
>32
3.1-。
（2）778
8
18
8-⎛⎫-=- ⎪⎝⎭，函数78
y x =在()0,+∞上为增函数，又1189>，则778
8
1189⎛⎫⎛⎫
> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
，所以
7
7
8
8
1189⎛⎫⎛⎫
-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。
（3）
222
333
223
,
332
--
⎛⎫⎛⎫⎛⎫
-==
⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
222
333
6
66
ππ
π
--
⎛⎫⎛⎫⎛⎫
-==
⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
，函数
2
3
y x
=在()
0,+∞上为增函数，
又36
2π
<，则
2
3
36
2π
2
3
⎛⎫⎛⎫
<
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
，所以
2
3
2
3
-
⎛⎫
- ⎪
⎝⎭
<
2
3
6
π-
⎛⎫
- ⎪
⎝⎭。
（4）
22
55
4.111,
>=
22
33
3.811
--
<=，()35
1.90
-<；所以
22
53
4.1 3.8-
>()35
1.9
>-。