《新編高考數(shù)學人教A版理科含答案導學案【第二章】函數(shù)與基本初等函數(shù)I 學案9》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《新編高考數(shù)學人教A版理科含答案導學案【第二章】函數(shù)與基本初等函數(shù)I 學案9(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、新編高考數(shù)學復習資料
學案9 冪函數(shù)
導學目標: 1.了解冪函數(shù)的概念.2.結合函數(shù)y=x,y=x2,y=x3,y=,y=x的圖象,了解它們的變化情況.
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
(1)五種常見冪函數(shù)的性質,列表如下:
定義域
值域
奇偶性
單調性
過定點
y=x
R
R
奇
↗
(1,1)
y=x2
R
[0,+∞)
偶
[0,+∞)↗
(-∞,0]↙
y=x3
R
R
奇
↗
y=
[0,+∞)
[0,+∞)
非奇
非
2、偶
[0,+∞)↗
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.(2011·石家莊月考)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,則相應于曲線C1,C2,C3,C4的n值依次為
3、 ( )
A.-2,-,,2
B.2,,-,-2
C.-,-2,2,
D.2,,-2,-
2.已知函數(shù):①y=2x;②y=log2x;③y=x-1;④y=.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)序號的正確對應順序是 ( )
A.②①③④ B.②③①④
C.④①③② D.④③①②
3.(2011·滄州模擬)設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、 ( )
A.1,3 B.-1,1 C.-1,3 D.-1,1,3
4.與函數(shù)y=的圖象形狀一樣的是 ( )
A.y=2x B.y=log2x C.y= D.y=x+1
5.已知點(,3)在冪函數(shù)f(x)的圖象上,則f(x)的表達式是 ( )
A.f(x)=x3 B.f(x)=x-3
C.f(x)= D.f(x)=
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(x)的圖象過點(2,).
(1)求f(x),g(x)的解析式;
(2)求當x為何值時:①f(x)
5、>g(x);②f(x)=g(x);③f(x)
6、_.
探究點三 冪函數(shù)的綜合應用
例3 (2011·葫蘆島模擬)已知函數(shù)f(x)=(m∈N*)的圖象關于y軸對稱,且在(0,+∞)上是減函數(shù),求滿足<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.
1.冪函數(shù)y=xα(α∈R),其中α為常數(shù),其本質特征是以冪的底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)和唯一標準.
2.在(0,1)上,冪函數(shù)中
7、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)的圖象與坐標軸相交,則交點一定是原點.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.右圖是函數(shù)y= (m,n∈N*,m、n互質)的圖象,則 ( )
A.m,n是奇數(shù),且<1
B.m是偶數(shù),n是奇數(shù),且>1
8、C.m是偶數(shù),n是奇數(shù),且<1
D.m是奇數(shù),n是偶數(shù),且>1
2.(2010·陜西)下列四類函數(shù)中,具有性質“對任意的x>0,y>0,函數(shù)f(x)滿足f(x+y)=f(x)f(y)”的是 ( )
A.冪函數(shù) B.對數(shù)函數(shù)
C.指數(shù)函數(shù) D.余弦函數(shù)
3.下列函數(shù)圖象中,正確的是 ( )
4.(2010·安徽)設a=,b=,c=,則a,b,c的大小關系是 ( )
A.a(chǎn)>c>b B.a(chǎn)>b>c
C.c>a>b D.b>c>a
5.下列命題中正確的是 (
9、 )
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n=0時,函數(shù)y=xn的圖象是一條直線;
④冪函數(shù)y=xn當n>0時是增函數(shù);
⑤冪函數(shù)y=xn當n<0時在第一象限內(nèi)函數(shù)值隨x值的增大而減?。?
A.①和④ B.④和⑤
C.②和③ D.②和⑤
題號
1
2
3
4
5
答案
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.(2011·邯鄲模擬)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
10、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
11、x)>f(x+3).
11.(14分)(2011·荊州模擬)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.B [方法一 由冪函數(shù)的圖象與性質,n<0時不過原點,故C3,C4對應的n值均為負
12、,C1,C2對應的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,則其對應點的縱坐標顯然為22,,,2-2,故n值分別為2,,-,-2.]
2.D [第一個圖象過點(0,0),與④對應;第二個圖象為反比例函數(shù)圖象,表達式為y=,③y=x-1恰好符合,
∴第二個圖象對應③;
第三個圖象為指數(shù)函數(shù)圖象,表達式為y=ax,且a>1,①y=2x恰好符合,∴第三個圖象對應①;
第四個圖象為對數(shù)函數(shù)圖象,表達式為y=logax,
13、且a>1,②y=log2x恰好符合,∴第四個圖象對應②.
∴四個函數(shù)圖象與函數(shù)序號的對應順序為④③①②.]
3.A 4.C 5.B
課堂活動區(qū)
例1 解 (1)設f(x)=xα,
∵圖象過點(,2),故2=()α,
解得α=2,∴f(x)=x2.
設g(x)=xβ,∵圖象過點(2,),
∴=2β,解得β=-2.
∴g(x)=x-2.
(2)在同一坐標系下作出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x>1,或x<-1時,f(x)>g(x);
②當x=1,或x=-1時,f(x)
14、=g(x);
③當-130.7.
(2)函數(shù)y=x3是增函數(shù),
15、∴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01時,y>1,∴1.30.7>1.
于是有0.71.3<1.30.7.
對于冪函數(shù)y=xm,由(0.71.3)m<(1.30.7)m知,當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-1
16、數(shù)的圖象關于y軸對稱,
∴m2-2m-3是偶數(shù),
而22-2×2-3=-3為奇數(shù),
12-2×1-3=-4為偶數(shù),
∴m=1.
而y=在(-∞,0),(0,+∞)上均為減函數(shù),
∴<等價于a+1>3-2a>0,
或0>a+1>3-2a,或a+1<0<3-2a,
解得a<-1或
17、∴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,).
課后練習區(qū)
1.C [由圖象知,函數(shù)為偶函數(shù),
∴m為偶數(shù),n為奇數(shù).
又函數(shù)圖象在第一限內(nèi)上凸,∴<1.]
2.C [∵(x+y)α≠xα·yα,
∴冪函數(shù)f(x)=xα不具有此性質.
∵loga(x+y)≠logax·logay,
∴對數(shù)函數(shù)f(x)=logax不具有此性質.
∵ax+y=ax·ay,∴指數(shù)函數(shù)f(x)=ax具有此性質.
∵cos(x+y)≠cos x·cos y,
∴余弦函數(shù)y=cos x不具有此性
18、質.]
3.C [對A、B,由y=x+a知a>1,可知A、B圖象不正確;
D中由y=x+a知0c,
∵y=()x在x∈(-∞,+∞)遞減,
∴,即c>b,
∴a>c>b.]
5.D
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),∴
19、原點連線的斜率,
當0,故④錯.
9.解 設在[-1,1)中,f(x)=xn,
由點(,)在函數(shù)圖象上,求得n=3.……………………………………………………(4分)
令x∈[2k-1,2k+1),則x-2k∈[-1,1),
∴f(x-2k)=(x-2k)3.……………………………………………………………………(8分)
又f(x)周期為2,∴f(x)=f(x-2k)=(x-2k)3.
即f(x)=(x-2k)3(k∈Z).………………………………………………………………(12分)
10.解 由條件知>0,
-n2+2n+3>0,解得-1
20、…………………………………………(4分)
又n=2k,k∈Z,∴n=0,2.
當n=0,2時,f(x)=x,
∴f(x)在R上單調遞增.…………………………………………………………………(8分)
∴f(x2-x)>f(x+3)轉化為x2-x>x+3.
解得x<-1或x>3.
∴原不等式的解集為(-∞,-1)∪(3,+∞).………………………………………(12分)
11.解 (1)∵f(2)0,解得-1
21、……………………………………………………………………………(6分)
(2)假設存在q>0滿足題設,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)