《高中數(shù)學(xué) 第二章 函數(shù) 第5節(jié) 簡單的冪函數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)素材 北師大版必修1(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 第二章 函數(shù) 第5節(jié) 簡單的冪函數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)素材 北師大版必修1(通用)(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、§5 簡單的冪函數(shù)
1.了解冪函數(shù)的概念.
2.理解函數(shù)的奇偶性的含義,掌握函數(shù)的奇偶性的判斷方法及應(yīng)用.
1.冪函數(shù)
如果一個(gè)函數(shù),__________是自變量x,__________是常量α,即y=__________,這樣的函數(shù)稱為冪函數(shù).
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,僅要求學(xué)習(xí)指數(shù)α=-1,,1,2,3,共5種冪函數(shù)的性質(zhì).
【做一做1-1】 下列函數(shù)中是冪函數(shù)的是( ).
A.y=xx B.y=
C.y=
2、 D.y=
【做一做1-2】 冪函數(shù)f(x)的圖像過點(diǎn),則f(x)=__________.
2.奇函數(shù)
一般地,圖像關(guān)于____對(duì)稱的函數(shù)叫作奇函數(shù).
函數(shù)f(x)是奇函數(shù)
對(duì)定義域內(nèi)任意x,有f(-x)=-f(x)
對(duì)定義域內(nèi)任意x,有f(-x)+f(x)=0
f(x)的圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.
【做一做2】 設(shè)α∈,則使函數(shù)y=xα的定義域?yàn)镽且為奇函數(shù)的所有α值為( ).
A.1,3 B.-1,1
C.-1,3
3、 D.-1,1,3
3.偶函數(shù)
一般地,圖像關(guān)于_____________對(duì)稱的函數(shù)叫作偶函數(shù).
函數(shù)f(x)是偶函數(shù)
對(duì)定義域內(nèi)任意x,有f(-x)=f(x)
對(duì)定義域內(nèi)任意x,有f(-x)-f(x)=0
f(x)的圖像關(guān)于y軸對(duì)稱.
【做一做3】 若函數(shù)y=(x+1)(x-a)為偶函數(shù),則a=( ).
A.-2 B.-1 C.1 D.2
4.奇偶性
(1)定義:當(dāng)函數(shù)f(x)是奇函數(shù)或偶函數(shù)時(shí),
4、稱函數(shù)f(x)具有奇偶性.
(2)幾何意義:定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱;圖像關(guān)于____或____對(duì)稱.
函數(shù)的奇偶性是在整個(gè)定義域上的性質(zhì),是“整體性質(zhì)”,而函數(shù)的單調(diào)性是在函數(shù)定義域或其子集上的性質(zhì),是“局部”性質(zhì).
【做一做4】 下列函數(shù)圖像中能表示函數(shù)具有奇偶性的可能是( ).
答案:1.底數(shù) 指數(shù) xα
【做一做1-1】 D 根據(jù)冪函數(shù)的定義易得到答案.
【做一做1-2】 x-3 設(shè)冪函數(shù)的解析式為f(x)=xα(α為常數(shù)),則=2α,解得α=-3,即函數(shù)的解析式為f(x)=x-3.
2.原點(diǎn)
【做一做2】 A y=x-1=的定義域不是R,y==的定義域不是R,
5、y=x1與y=x3的定義域是R且為奇函數(shù).
3.y軸
【做一做3】 C 令y=f(x),取特殊值x=1,
則f(1)=2(1-a);
取特殊值x=-1,則f(-1)=0.
∵y=f(x)為偶函數(shù),
∴f(1)=f(-1),即2(1-a)=0.∴a=1.
4.(2)原點(diǎn) y軸
【做一做4】 B
1.冪函數(shù)y=xα(α是常數(shù))的圖像的特點(diǎn)
剖析:(1)所有的圖形都通過(1,1)點(diǎn).
(2)當(dāng)α大于0時(shí),冪函數(shù)在(0,+∞)上是增加的,而α小于0時(shí),冪函數(shù)在(0,+∞)上是減少的.
(3)當(dāng)α>1時(shí),在(0,+∞)上冪函數(shù)圖像向下凸起,當(dāng)0<α<1時(shí),冪函數(shù)圖像向上凸起.
6、
(4)當(dāng)α小于0時(shí),α越小,圖像傾斜程度越大.
(5)α大于0,函數(shù)過(0,0)點(diǎn);α小于0,函數(shù)不過(0,0)點(diǎn).
2.對(duì)函數(shù)奇偶性定義的理解
剖析:(1)從函數(shù)奇偶性定義來看,奇、偶函數(shù)的定義域一定關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,否則此函數(shù)是非奇非偶函數(shù).所以判斷函數(shù)的奇偶性,應(yīng)先看其定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.
(2)函數(shù)的奇偶性是相對(duì)于函數(shù)的定義域而言,這一點(diǎn)與函數(shù)單調(diào)性不同,從這個(gè)意義上說,函數(shù)單調(diào)性是函數(shù)的“局部”性質(zhì),而奇偶性是函數(shù)的“整體”性質(zhì).
(3)函數(shù)f(x)=c(c是常數(shù))是偶函數(shù),當(dāng)c=0時(shí),該函數(shù)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).
題型一 判斷冪函數(shù)
【例1】 在函數(shù)y=,y=
7、2x2,y=x2+x中,冪函數(shù)的個(gè)數(shù)為( ).
A.0 B.1 C.2 D.3
反思:冪函數(shù)的定義要求比較嚴(yán)格,系數(shù)為1,底數(shù)是x,α∈R為常數(shù).形如y=axα(a≠1)等都不是冪函數(shù).
題型二 判斷函數(shù)的奇偶性
【例2】 判斷下列函數(shù)的奇偶性.
(1)f(x)=x3+x;
(2)f(x)=(x-1)·;
(3)f(x)=+.
分析:利用函數(shù)奇偶性的等價(jià)關(guān)系來判斷.
反思:(1)判定函數(shù)奇偶性一般不用定義判定,而利用等價(jià)關(guān)系f(-x)=±f(x).
(2)判斷函數(shù)奇偶性分兩步:①定義
8、域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱;②f(-x)=f(x)還是f(-x)=-f(x).
(3)如果一個(gè)函數(shù)的定義域關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)不對(duì)稱,那么這個(gè)函數(shù)既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù).
(4)定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,滿足f(-x)=-f(x),且f(-x)=f(x)的函數(shù),既是奇函數(shù),又是偶函數(shù),如f(x)=0,x∈R.
題型三 函數(shù)奇偶性的應(yīng)用
【例3】 若f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當(dāng)x<0時(shí),f(x)=x(1-x),求函數(shù)f(x)的解析式.
分析:將x>0時(shí)的解析式轉(zhuǎn)化為x<0時(shí)的解析式求解.
反思:若函數(shù)f(x)是奇函數(shù),f(0)有意義,則f(0)=0;若函數(shù)f(x)是偶函數(shù),則f(x)=f(-x)=
9、f(|x|)=f(-|x|).
解決本題的關(guān)鍵是借助于函數(shù)的奇偶性,利用x<0時(shí)的解析式求得x>0時(shí)的解析式.
題型四 抽象函數(shù)的奇偶性的判斷
【例4】 若函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且對(duì)任意x,y,f(x)+f(y)=f(x+y)恒成立,試判斷f(x)的奇偶性;又若f(8)=4,求f的值.
分析:因?yàn)閒(x+y)=f(x)+f(y)對(duì)任意x,y恒成立,所以可對(duì)x,y取某些特殊值.
反思:此題給出的函數(shù)無具體的解析式稱之為抽象函數(shù),要判斷其奇偶性,需要充分利用所給定的條件,對(duì)變量賦值.
賦值法,也即特殊值代入法,是解決抽象函數(shù)恒成立問題的常用方法.
題型五 易錯(cuò)辨析
易錯(cuò)點(diǎn) 忽略
10、分段函數(shù)的整體性致錯(cuò)
【例5】 判斷函數(shù)f(x)=的奇偶性.
錯(cuò)解:∵f(x)=x2+x-1既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù),f(x)=-x2+x+1既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù),
∴f(x)=既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù).
錯(cuò)因分析:錯(cuò)解忽略了分段函數(shù)的整體性,把分段函數(shù)f(x)看成了兩個(gè)函數(shù),實(shí)際上分段函數(shù)是一個(gè)函數(shù),需要整體研究.
答案:【例1】 B 根據(jù)定義,僅有y=是冪函數(shù).
【例2】 解:(1)∵函數(shù)定義域?yàn)镽,且f(-x)=(-x)3+(-x)=-x3-x=-f(x),∴f(x)為奇函數(shù).
(2)∵定義域?yàn)閧x|x>1或x≤-1},定義域關(guān)于原點(diǎn)不對(duì)稱,
∴f(x)為非奇非偶
11、函數(shù).
(3)∵定義域?yàn)閧-2,2},任取x∈{-2,2},
則-x∈{-2,2}.f(-x)=0=f(x)=-f(x),
∴f(x)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).
【例3】 解:∵f(x)是定義在R上的奇函數(shù),
∴f(-x)=-f(x).
當(dāng)x>0時(shí),-x<0,
∴f(-x)=-x(1+x).∴f(x)=x(1+x).
當(dāng)x=0時(shí),f(-0)=-f(0),
即f(0)=-f(0),∴f(0)=0.
∴函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=
【例4】 解:令x=y(tǒng)=0,則f(0)+f(0)=f(0),
∴f(0)=0.
令y=-x,則f(x)+f(-x)=f(0)=0,
∴f(-
12、x)=-f(x).∴函數(shù)f(x)是奇函數(shù).
令y=x,由f(x)+f(y)=f(x+y),
可得f(2x)=2f(x),由此可得
4=f(8)=2f(4)=4f(2)=8f(1)=16f,
∴f=.
∴f=-f=-.
【例5】 正解:函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?-∞,0)∪(0,+∞),關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱.
當(dāng)x<0時(shí),-x>0,于是f(-x)=-(-x)2+(-x)+1=-x2-x+1=-(x2+x-1)=-f(x);
當(dāng)x>0時(shí),-x<0,于是f(-x)=(-x)2+(-x)-1=x2-x-1=-(-x2+x+1)=-f(x).
∴當(dāng)x∈(-∞,0)∪(0,+∞)時(shí),f(-x)
13、=-f(x),
故f(x)是奇函數(shù).
1 (2020黑龍江大慶高一期末)下列所給出的函數(shù)中,是冪函數(shù)的是( ).
A.y=x-3 B.y=-x3
C.y=2x3 D.y=x3-1
2 函數(shù)f(x)=的圖像關(guān)于( ).
A.y軸對(duì)稱 B.直線y=-x對(duì)稱
C.坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱 D.直線y=x對(duì)稱
3 冪函數(shù)f(x)的圖像過,則f(4)等于( ).
A.16
14、 B.2 C. D.
4 設(shè)奇函數(shù)y=f(x),x∈[-2,a],滿足f(-2)=11,則f(a)=__________.
5 函數(shù)y=f(x)是偶函數(shù),且在(-∞,0]上是增加的,試比較與f(1)的大?。?
答案:1.A
2.C 定義域是(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)==-f(x),則函數(shù)f(x)是奇函數(shù),其圖像關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱.
3.C 設(shè)f(x)=xα,則2α=,所以,f(x)=,f(4)=.故選C.
4.-11 由奇函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱知a=2,且f(a)=f(2)=-f(-2)=-11.
5.解:∵-1<,且函數(shù)y=f(x)在(-∞,0]上是增加的,
∴f(-1)<.
又∵y=f(x)是偶函數(shù),
∴f(-1)=f(1).∴f(1)<.