§2.3 幂函数
一.教学目标:
1.知识技能
(1)理解幂函数的概念;
(2)通过具体实例了解幂函数的图象和性质,并能进行初步的应用.
2.过程与方法
类比研究一般函数,指数函数、对数函数的过程与方法,后研幂函数的图象和性质.
3.情感、态度、价值观
(1)进一步渗透数形结合与类比的思想方法;
(2)体会幂函数的变化规律及蕴含其中的对称性.
二.重点、难点
重点:从五个具体的幂函数中认识的概念和性质
难点:从幂函数的图象中概括其性质
5.学法与教具
(1)学法:通过类比、思考、交流、讨论,理解幂函数的定义和性质 ;
(2)教学用具:多媒体
三.教学过程:
引入新知
阅读教材 P77 的具体实例(1)~(5),思考下列问题.
(1)它们的对应法则分别是什么?
(2)以上问题中的函数有什么共同特征?
让学生独立思考后交流,引导学生概括出结论
答:1、(1)乘以 1 (2)求平方 (3)求立方
(4)求算术平方根 (5)求-1 次方
2、上述的问题涉及到的函数,都是形如: ,其中 是自变量, 是常数.
探究新知
1.幂函数的定义
一般地,形如 ( R)的函数称为幂孙函数,其中 是自变量, 是常数.
如 等都是幂函数,幂函数与指数函数,对数函数一样,都是基本初等函数.
2.研究函数的图像
(1) (2) (3)
(4) (5)
一.提问:如何画出以上五个函数图像
引导学生用列表描点法,应用函数的性质,如奇偶性,定义域等,画出函数图像,最后,教师利用电
脑软件画出以上五个数数的图像.
y xα= x α
y xα= x∈ x α
1 1
2 3 4, ,y x y x y x
−= = =
y x=
1
2y x= 2y x=
1y x−= 3y x=
2y x=让学生通过观察图像,分组讨论,探究幂函数的性质和图像的变化规律,教师注意引导学生用类比研
究指数函数,对函数的方法研究幂函数的性质.
通过观察图像,填 P91 探究中的表格
定义域 R R R
奇偶性 奇 奇 奇 非奇非偶 奇
在第Ⅰ象限
单调增减性
在第Ⅰ象限
单调递增
在第Ⅰ象限
单调递增
在第Ⅰ象限
单调递增
在第Ⅰ象限
单调递增
在第Ⅰ象限
单调递减
定点 (1,1) (1,1) (1,1) (1,1) (1,1)
3.幂函数性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1)(原因: );
(2) >0 时,幂函数的图象都通过原点,并且在[0,+∞]上,是增函数(从左往右看,函数图象逐
渐上升).
特别地,当 >1, >1 时, ∈(0,1), 的图象都在 图象的下方,形状向下凸越大,
下凸的程度越大(你能找出原因吗?)
当∠α<1 时, ∈(0,1), 的图象都在 的图象上方,形状向上凸,α越小,上凸的程
度越大(你能说出原因吗?)
(3)α<0 时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.
在第一家限内,当 向原点靠近时,图象在 轴的右方无限逼近 轴正半轴,当 慢慢地变大时,图
象在 轴上方并无限逼近 轴的正半轴.
例题:
1.证明幂函数 上是增函数
证:任取 < 则
4
2
-2
-4
-6
-8
-10
-5 5 10 15
y x= 2y x= 3y x= 1
2y x= 1y x−=
{ }| 0x x ≥ { }| 0x x ≠
1 1x =
x
x x x 2y x= y x=
x 2y x= y x=
x y y x
x x
( ) [0, ]f x x= +∞在
1 2 1, [0, ),x x x∈ +∞ 且 2x
y x=
1
2y x=
y=x3
y=x-1
0
=
=
因 <0, >0
所以 ,即 上是增函数.
思考:
我 们 知 道 , 若 得 , 你 能 否 用 这 种 作 比 的 方 法 来 证 明
上是增函数,利用这种方法需要注意些什么?
2.利用函数的性质 ,判断下列两个值的大小
(1) (2) (3)
分析:利用幂函数的单调性来比较大小.
5.课堂练习
画出 的大致图象,并求出其定义域、奇偶性,并判断和证明其单调性.
6.归纳小结:提问方式
(1)我们今天学习了哪一类基本函数,它们定义是怎样描述的?
(2)你能根据函数图象说出有关幂函数的性质吗?
作业:P79 习题 2.3 第 2、3 题
1 2 1 2( ) ( )f x f x x x− = −
1 2 1 2
1 2
( )( )x x x x
x x
− +
+
1 2
1 2
x x
x x
−
+
1 2x x− 1 2x x+
1 2( ) ( )f x f x< ( ) [0, ]f x x= + ∞在
1
2
( )( ) 0, 1( )
f xy f x f x
= >
2 2
2 4 4( 4) , 4a
− −+
2
3y x=