“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学。”我国著名数学家华罗庚指出:
问题1:如果小明将去景点看明星拍戏,购买价格为1百元的门票x张,那么他支付的钱数y=?(百元)问题2:如果一个底面为正方形摄影棚的边长为x,那么这个摄影棚占地的面积y=?问题3:如果底面为正方形的摄影棚,底面边长为x,高也为x,那么这个摄影棚的容积y=?问题4:如果一个底面为正方形摄影棚的占地面积为x,那么摄影棚的边长y=?问题5:如果小明去景点,x秒内骑车行进1千米,那么他骑车的平均速度y=?(千米/秒)创设情境,导入课题:横店是目前中国最大的影视拍摄基地,被誉为“中国好莱坞”。请同学们阅读以下材料并思考问题:
这五个函数可以统一写成一个一般形式:
幂函数
幂函数的定义(1)底数为自变量;问题一:表达式的结构有什么特点?(2)指数为常数;(3)幂的系数为1.
1.下列函数是幂函数的有______________.【小试牛刀】(1)(3)(5)(1)y=x4(5)y=x0(4)y=2x2
幂函数的图象与性质:xy11O
合作探究:学习小组合作讨论请同学们根据五个特殊幂函数的图象和性质,总结归纳出一般的幂函数图象的特点与性质,它的图象和性质与什么因素有关系?你发现了哪些规律?问题二:所有图像都过第几象限,所有图像都不过第几象限,为什么?问题三:第一象限内函数图像的变化趋势与指数有什么关系,为什么?问题四:所有图像都过哪些点,为什么?问题五:对于原点,什么样的幂函数过,什么样的幂函数不过,为什么?问题六:图像在第一象限的位置关系是什么样子的,为什么?
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都通过点(1,1);(2)如果a>0,则图象都过点(0,0)和(1,1);a>1,图像快速增加,0<a<1,图像缓慢增加(3)如果a<0,则图象都只过点(1,1),在第一象限内,图象都向上无限接近y轴,向右无限接近x轴;(4)图象分布:第Ⅰ象限都有图象;第Ⅳ象限都没有图象;二三象限可能有,也可能没有图象;幂函数的图象分布规律
y=xy=x2y=x3y=xy=x-1定义域值域奇偶性单调性公共点奇偶奇非奇非偶奇图象都过点(1,1)RRR{x|x≠0}[0,+∞)RR{y|y≠0}[0,+∞)[0,+∞)在R上增在(-∞,0)上减,观察幂函数图象,将你发现的结论写在下表:在R上增在[0,+∞)上增,在(-∞,0]上减,在[0,+∞)上增,在(0,+∞)上减
幂函数的图象与性质(三字经)定义域,根式求;一象限,图有都;四象限,都没有;二和三,看奇偶;正递增,负递减;都过1,正过0;奇偶性,看指数;指奇奇,指偶偶。
例1.如图所示,曲线是幂函数y=xk在第一象限内的图象,已知k分别取四个值,则相应图象依次为:________思维升华:幂函数图象在直线x=1的右侧时:图象越高,指数越大;图象越低,指数越小。在Y轴与直线x=1之间正好相反。C4C2C3C11典例解析:
练习:图中曲线是幂函数在第一象限的图象,已知n取,四个值,则相应于曲线C1,C2,C3,C4的n依次为答案:B
例2.比较下列各组数的大小:思考:两个数比较大小时,何时用幂函数模型,何时用指数函数模型?思维升华:指数相同的幂,构造幂函数,底数相同的幂,构造指数函数,然后利用单调性进行大小比较。>
练习:(1)(2)(3)比较各组值的大小>