《江蘇省江陰市山觀高級中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第三章《指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)》冪函數(shù)期末復(fù)習(xí)學(xué)案 蘇教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省江陰市山觀高級中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第三章《指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)》冪函數(shù)期末復(fù)習(xí)學(xué)案 蘇教版必修1(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、冪函數(shù)期末復(fù)習(xí)學(xué)案
導(dǎo)學(xué)目標(biāo): 1.了解冪函數(shù)的概念.2.結(jié)合函數(shù)y=x,y=x2,y=x3,y=,y=x的圖象,了解它們的單調(diào)性和奇偶性.
自主梳理
1.冪函數(shù)的概念
形如________的函數(shù)叫做冪函數(shù),其中____是自變量,____是常數(shù).
2.冪函數(shù)的性質(zhì)
(1)五種常見冪函數(shù)的性質(zhì),列表如下:
定義域
值域
奇偶性
單調(diào)性
過定點
y=x
R
R
奇
(1,1)
y=x2
R
[0,+∞)
偶
[0,+∞)
(-∞,0]
y=x3
R
R
奇
Y=x
[0,+∞)
[0,+∞)
非奇
非偶
[0,+∞
2、)
Y=x-1
(-∞,0)
∪(0,+∞)
(-∞,0)
∪(0,+∞)
奇
(-∞,0)
(0,+∞)
(2)所有冪函數(shù)在________上都有定義,并且圖象都過點(1,1),且在第____象限無圖象.
(3)α>0時,冪函數(shù)的圖象通過點____________,并且在區(qū)間(0,+∞)上是________,α<0時,冪函數(shù)在(0,+∞)上是減函數(shù),圖象______原點.
自我檢測
1.如圖中曲線是冪函數(shù)y=xn在第一象限的圖象.已知n取±2,±四個值,則相應(yīng)于曲線C1,C2,C3,C4的n值依次為________________.
2.已知函數(shù):①y=2x;②
3、y=log2x;③y=x-1;④y=x.則下列函數(shù)圖象(在第一象限部分)從左到右依次與函數(shù)序號的正確對應(yīng)順序是_____________________________________.
3.設(shè)α∈{-1,1,,3},則使函數(shù)y=xα的定義域為R且為奇函數(shù)的所有α值為________.
4.與函數(shù)y=的圖象形狀一樣的是________(填序號).
①y=2x;②y=log2x;③y=;④y=x+1.
5.已知點(,3)在冪函數(shù)f(x)的圖象上,則f(x)的表達(dá)式是____________.
探究點一 冪函數(shù)的定義與圖象
例1 已知冪函數(shù)f(x)的圖象過點(,2),冪函數(shù)g(
4、x)的圖象過點(2,).
(1)求f(x),g(x)的解析式;
(2)求當(dāng)x為何值時:①f(x)>g(x);②f(x)=g(x);③f(x)
5、_____0.40.3.
(2)已知(0.71.3)m<(1.30.7)m,則m的取值范圍為_____________________________.
探究點三 冪函數(shù)的綜合應(yīng)用
例3 (2020·葫蘆島模擬)已知函數(shù)f(x)=xm2-2m-3(m∈N*)的圖象關(guān)于y軸對稱,且在(0,+∞)上是減函數(shù),求滿足(a+1)-<(3-2a)-的a的范圍.
變式遷移3 已知冪函數(shù)f(x)=(m∈N*).
(1)試確定該函數(shù)的定義域,并指明該函數(shù)在其定義域上的單調(diào)性;
(2)若該函數(shù)還經(jīng)過點(2,),試確定m的值,并求滿足條件f(2-a)>f(a-1)的實數(shù)a的取值范圍
6、.
課堂小結(jié):
1.冪函數(shù)y=xα(α∈R),其中α為常數(shù),其本質(zhì)特征是以冪的底x為自變量,指數(shù)α為常數(shù),這是判斷一個函數(shù)是否是冪函數(shù)的重要依據(jù)和唯一標(biāo)準(zhǔn).
2.在(0,1)上,冪函數(shù)中指數(shù)越大,函數(shù)圖象越靠近x軸(簡記為“指大圖低”),在(1,+∞)上,冪函數(shù)中指數(shù)越大,函數(shù)圖象越遠(yuǎn)離x軸.冪函數(shù)的圖象一定會出現(xiàn)在第一象限內(nèi),一定不會出現(xiàn)在第四象限內(nèi),至于是否出現(xiàn)在第二、三象限內(nèi),要看函數(shù)的奇偶性;冪函數(shù)的圖象最多只能同時出現(xiàn)在兩個象限內(nèi);如果冪函數(shù)的圖象與坐標(biāo)軸相交,則交點一定是原點.
(滿分:90分)
一、填空題(每小題6分,共48分)
1.若函數(shù)f(x)
7、是冪函數(shù),且滿足=3,則f()的值為________.
2.已知n∈{-1,0,1,2,3},若(-)n>(-)n,則n=________.
3.下列函數(shù)圖象中,正確的序號有________.
4.(2020·安徽改編)設(shè)a=,b=,c=,則a,b,c的大小關(guān)系為____________.
5.下列命題中正確的是________(填序號).
①冪函數(shù)的圖象都經(jīng)過點(1,1)和點(0,0);
②冪函數(shù)的圖象不可能在第四象限;
③當(dāng)n=0時,函數(shù)y=xn的圖象是一條直線;
④冪函數(shù)y=xn當(dāng)n>0時是增函數(shù);
⑤冪函數(shù)y=xn當(dāng)n<0時在第一象限內(nèi)函數(shù)值隨x值的增大而減小
8、.
6.(2020·徐州模擬)若冪函數(shù)y=的圖象不經(jīng)過原點,則實數(shù)m的值為________.
7.已知a=xα,b=,c=,x∈(0,1),α∈(0,1),則a,b,c的大小順序是______________.
8.已知函數(shù)f(x)=xα(0<α<1),對于下列命題:①若x>1,則f(x)>1;②若00時,若f(x1)>f(x2),則x1>x2;④若0
9、達(dá)式是冪函數(shù),且經(jīng)過點(,).求函數(shù)在[2k-1,2k+1)(k∈Z)上的表達(dá)式.
10.(14分)已知f(x)=(n=2k,k∈Z)的圖象在[0,+∞)上單調(diào)遞增,解不等式f(x2-x)>f(x+3).
11.(14分)(2020·蘇州模擬)已知函數(shù)f(x)=(k∈Z)滿足f(2)0,使函數(shù)g(x)=1-qf(x)+(2q-1)x在區(qū)間[-1,2]上的值域為[-4,]?若存在,求出q;若不存在,請說明理由.
答案 自主
10、梳理
1.y=xα x α 2.(2)(0,+∞) 四 (3)(0,0),(1,1) 增函數(shù) 不過
自我檢測
1.2,,-,-2
解析 方法一 由冪函數(shù)的圖象與性質(zhì),n<0時不過原點,故C3,C4對應(yīng)的n值均為負(fù),C1,C2對應(yīng)的n值均為正;
由增(減)快慢知n(c1)>n(c2)>n(c3)>n(c4).
故C1,C2,C3,C4的n值依次為2,,-,-2.
方法二 作直線x=2分別交C1,C2,C3,C4于點A1,A2,A3,A4,則其對應(yīng)點的縱坐標(biāo)顯然為,2-2,故n值分別為2,,-,-2.
2.④③①②
解析 第一個圖象過點(0,0),與④對應(yīng);第二個圖象為反比例函數(shù)
11、圖象,表達(dá)式為y=,③y=x-1恰好符合,∴第二個圖象對應(yīng)③;
第三個圖象為指數(shù)函數(shù)圖象,表達(dá)式為y=ax,且a>1,①y=2x恰好符合,∴第三個圖象對應(yīng)①;
第四個圖象為對數(shù)函數(shù)圖象,表達(dá)式為y=logax,且a>1,②y=log2x恰好符合,∴第四個圖象對應(yīng)②.
∴四個函數(shù)圖象與函數(shù)序號的對應(yīng)順序為④③①②.
3.1,3
4.③
5.f(x)=x-3
課堂活動區(qū)
例1 解 (1)設(shè)f(x)=xα,
∵圖象過點(,2),故2=()α,
解得α=2,∴f(x)=x2.
設(shè)g(x)=xβ,∵圖象過點(2,),
∴=2β,解得β=-2.
∴g(x)=x-2.
(2)在同
12、一坐標(biāo)系下作出f(x)=x2與g(x)=x-2的圖象,如圖所示.
由圖象可知,f(x),g(x)的圖象均過點(-1,1)和(1,1).
∴①當(dāng)x>1,或x<-1時,
f(x)>g(x);
②當(dāng)x=1,或x=-1時,f(x)=g(x);
③當(dāng)-1
13、,還是指數(shù)相同,若底數(shù)相同,利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì);若指數(shù)相同,利用冪函數(shù)的性質(zhì);若底數(shù)、指數(shù)皆不相同,考慮用中間值法,常用0和1“搭橋”進(jìn)行分組.
解 (1)函數(shù)y=3x是增函數(shù),∴30.8>30.7.
(2)函數(shù)y=x3是增函數(shù),∴0.213<0.233.
(3)∵,
∴.
(4)=1;0<=1;
<0,∴ <.
變式遷移2 (1)①、? (2)m>0
解析 根據(jù)冪函數(shù)y=x1.3的圖象,
當(dāng)01時,y>1,∴1.30.7>1.
于是有0.71.3<1.30.7.
對于冪函數(shù)
14、y=xm,由(0.71.3)m<(1.30.7)m知,當(dāng)x>0時,隨著x的增大,函數(shù)值也增大,∴m>0.
例3 解 ∵函數(shù)f(x)在(0,+∞)上遞減,
∴m2-2m-3<0,解得-13-2a>0,
或0>a+1>3-2a,或a+1<0<3-2a,
解得a<-1或
15、)m2+m=m(m+1),m∈N*,
而m與m+1中必有一個為偶數(shù),
∴m(m+1)為偶數(shù).
∴函數(shù)f(x)=x(m2+m)-1(m∈N*)的定義域為[0,+∞),并且在定義域上為增函數(shù).
(2)∵函數(shù)f(x)經(jīng)過點(2,),
∴=2(m2+m)-1,即2=2(m2+m)-1.
∴m2+m=2.
解得m=1或m=-2.又∵m∈N*,∴m=1.
由f(2-a)>f(a-1)得
解得1≤a<.∴a的取值范圍為[1,).
課后練習(xí)區(qū)
1.
解析 依題意設(shè)f(x)=xα(α∈R),
則有=3,即2α=3,得α=log23,
則f(x)=,于是f()===.
2.-1或2
16、
解析 可以逐一進(jìn)行檢驗,也可利用冪函數(shù)的單調(diào)性求解.
3.③
解析 對①、②,由y=x+a知a>1,可知①、②圖象不正確;
③④中由y=x+a知0c>b
解析 ∵y=在x∈(0,+∞)上單調(diào)遞增,
∴,即a>c,
∵y=()x在x∈(-∞,+∞)上單調(diào)遞減,
∴,即c>b,∴a>c>b.
5.②⑤
6.1或2
解析 由解得m=1或2.
經(jīng)檢驗m=1或2都適合.
7.cα>.
又∵x∈(0,1),∴x
17、xα(0<α<1)在第一象限內(nèi)的圖象,如圖所示,
可判定①②③正確,
又表示圖象上的點與原點連線的斜率,
當(dāng)0,
故④錯.
9.解 設(shè)在[-1,1)中,f(x)=xn,
由點(,)在函數(shù)圖象上,求得n=3.…………………………………………………(5分)
令x∈[2k-1,2k+1),則x-2k∈[-1,1),
∴f(x-2k)=(x-2k)3.……………………………………………………………………(10分)
又f(x)周期為2,∴f(x)=f(x-2k)=(x-2k)3.
即f(x)=(x-2k)3(k∈Z).………………………………………………………
18、………(14分)
10.解 由條件知>0,
-n2+2n+3>0,解得-1f(x+3)轉(zhuǎn)化為x2-x>x+3.
解得x<-1或x>3.
∴原不等式的解集為(-∞,-1)∪(3,+∞).………………………………………(14分)
11.解 (1)∵f(2)0,解得-1
19、
又∵k∈Z,∴k=0或k=1.
當(dāng)k=0或k=1時,-k2+k+2=2,
∴f(x)=x2.…………………………………………………………………………………(6分)
(2)假設(shè)存在q>0滿足題設(shè),由(1)知
g(x)=-qx2+(2q-1)x+1,x∈[-1,2].
∵g(2)=-1,∴兩個最值點只能在端點(-1,g(-1))和頂點(,)處取得.
……………………………………………………………………………………………(8分)
而-g(-1)=-(2-3q)=≥0,
∴g(x)max==,………………………………………………………………(12分)
g(x)min=g(-1)=2-3q=-4.
解得q=2.∴存在q=2滿足題意.……………………………………………………(14分)