关于幂函数的性质知识点总结
定义:
形如y=x^a(a为常数)的函数,即以底数为自变量 幂为因变量,指数为常量的函数称为幂函数。
定义域和值域:
当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下: 如果a为任意实数,则函数的定义域为大于0的所有实数; 如果a为负数,则x肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根[据q的奇偶性来确定,即如果同时q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0 的所有实数。 当x为不同的数值时,幂函数的值域的不同情况如下: 在x大于0时,函数的值域总是大于0的实数。 在x小于0时,则只有同时q为奇数,函数的值域为非零的实数。 而只有a为正数,0才进入函数的值域
性质:
对于a的取值为非零有理数,有必要分成几种情况来讨论各自的特性: 首先我们知道如果a=p/q,q和p都是整数,则x^(p/q)=q次根号(x的p次方),如果q是奇数,函数的定义域是R,如果q是偶数,函数的定义域是[0,+∞)。当指数n是负整数时,设a=-k,则x=1/(x^k),显然x≠0,函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).因此可以看到x所受到的限制来源于两点,一是有可能作为分母而不能是0,一是有可能在偶数次的根号下而不能为负数,那么我们就可以知道:
排除了为0与负数两种可能,即对于x>0,则a可以是任意实数; 排除了为0这种可能,即对于x<0和x>0的所有实数,q不能是偶数; 排除了为负数这种可能,即对于x为大于且等于0的所有实数,a就不能是负数。 总结起来,就可以得到当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下: 如果a为任意实数,则函数的定义域为大于0的所有实数;
如果a为负数,则x肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根据q的奇偶性来确定,即如果同时q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0 的所有实数。 在x大于0时,函数的值域总是大于0的实数。
在x小于0时,则只有同时q为奇数,函数的值域为非零的实数。 而只有a为正数,0才进入函数的值域。
由于x大于0是对a的任意取值都有意义的,因此下面给出幂函数在第一象限的各自情况.
可以看到:
(1)所有的图形都通过(1,1)这点。
(2)当a大于0时,幂函数为单调递增的,而a小于0时,幂函数为单调递减函数。
(3)当a大于1时,幂函数图形下凹;当a小于1大于0时,幂函数图形上凸。
(4)当a小于0时,a越小,图形倾斜程度越大。
(5)a大于0,函数过(0,0);a小于0,函数不过(0,0)点。
(6)显然幂函数无界。
函数的基本性质
基础知识:
1.奇偶性
(1)定义:如果对于函数f(x)定义域内的任意x都有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数;如果对于函数f(x)定义域内的任意x都有f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数。如果函数f(x)不具有上述性质,则f(x)不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f(x)既是奇函数,又是偶函数。
注意:
①函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;
②由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x,则-x也
一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:
①首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;
②确定f(-x)与f(x)的关系;
③作出相应结论:
若f(-x) = f(x) 或 f(-x)-f(x) = 0,则f(x)是偶函数;
若f(-x) =-f(x) 或 f(-x)+f(x) = 0,则f(x)是奇函数。
(3)简单性质:
①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点成中心对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y轴成轴对称;
②设,的定义域分别是,那么在它们的公共定义域上:
奇+奇=奇,奇奇=偶,偶+偶=偶,偶偶=偶,奇偶=奇
2.单调性
(1)定义:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I, 如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2)(f(x1)>f(x2)),那么就说f(x)在区间D上是增函数(减函数);
注意:
①函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;
②必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x1<x2时,总有f(x1)<f(x2)。
(2)如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间。
(3)设复合函数y= f[g(x)],其中u=g(x) , A是y= f[g(x)]定义域的某个区间,B是映射g : x→u=g(x) 的象集:
①若u=g(x) 在 A上是增(或减)函数,y= f(u)在B上也是增(或减)函数,则函数y= f[g(x)]在A上是增函数;
②若u=g(x)在A上是增(或减)函数,而y= f(u)在B上是减(或增)函数,则函数y= f[g(x)]在A上是减函数。
(4)判断函数单调性的方法步骤
利用定义证明函数f(x)在给定的区间D上的单调性的一般步骤:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2; ②作差f(x1)-f(x2); ③变形(通常是因式分解和配方);
④定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负);⑤下结论(即指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性)。
(5)简单性质
①奇函数在其对称区间上的单调性相同;
②偶函数在其对称区间上的单调性相反;
③在公共定义域内:
增函数增函数是增函数; 减函数减函数是减函数;
增函数减函数是增函数; 减函数增函数是减函数。
④若函数是偶函数,则;若函数是偶函数,则.
3.函数的周期性
如果函数y=f(x)对于定义域内任意的x,存在一个不等于0的常数T,使得f(x+T)=f(x)恒成立,则称函数f(x)是周期函数,T是它的一个周期.
性质:
①如果T是函数f(x)的周期,则kT(k∈N+)也是f(x)的周期.
②若周期函数f(x)的周期为T,则()是周期函数,且周期为。
③若,则函数的图象关于点对称; 若,则函数为周期为的周期函数.
例题:
1.的递减区间是 ;的单调递增区间是 。
2.函数的图象( )
A.关于轴对称 B. 关于轴对称 C. 关于原点对称 D. 关于直线对称
3.设是定义在上的奇函数,若当时,,则 。
4.定义在上的偶函数满足,若在上递增,则( )
A. B. C. D.以上都不对
5.讨论函数的单调性。
6.已知奇函数是定义在上的减函数,若,求实数 的取值范围。
7.已知函数的定义域为N,且对任意正整数,都有。若,求。
习题:
题型一:判断函数的奇偶性
1.以下函数:(1);(2);(3);(4);(5),(6);其中奇函数是 ,偶函数是 ,非奇非偶函数是 。
2.已知函数=,那么是( )
A.奇函数而非偶函数 B. 偶函数而非奇函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.既非奇函数也非偶函数
题型二:奇偶性的应用
1.已知偶函数和奇函数的定义域都是(-4,4),它们在上的图像分别如
图(2-3)所示,则关于的不等式的解集是_____________________。
2.已知,其中为常数,若,则____ 3.下列函数既是奇函数,又在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
4.已知函数在R是奇函数,且当时,,则时,的
解析式为 。
5.若是偶函数,且当时, ,则的解集是( )
A. B. C. D.
题型三:判断证明函数的单调性
1.判断并证明在上的单调性
2.判断在上的单调性
题型四:函数的单调区间
1.求函数的单调区间。
2.下列函数中,在上为增函数的是( )
A. B. C. D.
3.函数的一个单调递增区间是( )
A. B. C. D.
4.下列函数中,在(0,2)上为增函数的是( )
A.y=-3x+1 B.y=|x+2| C.y= D.y=x2-4x+3
5.函数y=的递增区间是( )
A.(-∞,-2) B.[-5,-2] C.[-2,1] D.[1,+∞)
题型五:单调性的应用
1.函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4)上是减函数,那么实数a的取值范围是( )
A.[3,+∞ ) B.(-∞,-3] C.{-3} D.(-∞,5]
2.已知函数f(x)=2x2-mx+3,当x∈(-2,+∞)时是增函数,当x∈(-∞,-2)时是减函数,则f(1)等于( )
A.-3 B.13 C.7 D.由m而决定的常数.
3.若函数在R上单调递增,则实数a, b一定满足的条件是( )
A. B. C. D.
4.函数恒成立,则b的最小值为 。
5.已知偶函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(2)=0,解不等式f[log2(x2+5x+4)]≥0。
题型六:周期问题
1.奇函数以3为最小正周期,,则为( )
A.3 B.6 C.-3 D.-6
2.设f(x)是定义在R上以6为周期的函数,f(x)在(0,3)内单调递增,且y=f(x)的图象关于直线x =3对称,则下面正确的结论是( )
A.f(1.5)<f(3.5)<f(6.5) B.f(3.5)<f(1.5)<f(6.5)
C.f(6.5)<f(3.5)<f(1.5) D.f(3.5)<f(6.5)<f(1.5)
3.已知为偶函数,且,当时,,则( )
A.2006 B.4 C. D.
4.设是上的奇函数,,当时,,则等于_____
5.已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x+m)=-f(x),求证:2m是f(x)的一个周期.
6、已知函数f(x)对任意实数x,都有f(m+x)=f(m-x),且f(x)是偶函数,
求证:2m是f(x)的一个周期.
7、函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(-1)=3,对任意的x∈R,均有f(x+4)=f(x)+f⑵,求f(2001)的值.
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