幂函数

主编:黄冈中学数学集体备课组

一、知识概述

1、定义:形如y=xα的函数.

2、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)α>0时,幂函数的图象通过原点,并且在区间上是增函数.

  特别地,当0<α<1时,幂函数的图象上凸;当α>1时,幂函数的图象下凸;

  (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.

二、例题讲解

例1、比较下列各组中两个值的大小

解:

(1)由于幂函数在(0,+∞)内单调递增,且1.5<1.6.

.

(2)由于幂函数在(0,+∞)内单调递增,且0.6<0.7.

.

(3)由于幂函数在(0,+∞)内单调递减,且3.5<5.3.

.

(4)由于幂函数在(0,+∞)内单调递减,且0.18>0.15.

.

例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.

解:

∵f(x)=(m2-3m+3)xm+2是幂函数,

∴m2-3m+3=1,即m2-3m+2=0,

∴m=1或m=2.

当m=1时,f(x)=x3为奇函数,不符合题意.

当m=2时,f(x)=x4为偶函数,满足题目要求,

所以m=2.

例3、讨论函数的定义域、奇偶性,作出它的图象,并根据图象说明函数的增减性.

解:

函数,定义域是实数集R

因为,所以函数是偶函数,

因此它的图象关于y轴对称,作这个函数在[0,+∞)上的图象,列表:

x

0

1

2

3

4

y

0

1

1.59

2.08

2.52

  再根据这个函数的图象关于y轴对称,作出它的图象,如图所示.由它的图象可以看出,这个函数在区间(-∞,0)上是减函数,在区间[0,+∞)上是增函数.

例4、已知幂函数y=x3m-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,求满足的a的取值范围.

解析:

∵函数y=x3m-9在(0,+∞)上递减,

∴3m-9<0,解得m<3.

又m∈N+,∴m=1或m=2.

当m=1时,y=x-6是偶函数,∴m=1.

当m=2时,y=x-3是奇函数,∴m≠2.

∴有

又∵在(-∞,0),(0,+∞)上均递减,

∴a+1>3-2a>0或0>a+1>3-2a或a+1<0<3-2a,解得或a<-1.

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