简介
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。
当a取非零的有理数时是比较容易理解的,而对于a取无理数时,初学者则不大容易理解了。因此,在初等函数里,我们不要求掌握指数为无理数的问题,只需接受它作为一个已知事实即可,因为这涉及到实数连续统的极为深刻的知识。
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特性
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,且p/q为既约分数(即p、q互质),q和p都是整数,则x^(p/q)=q次根号下(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a是负整数时,设a=-k,则y=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或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为大于或等于0的所有实数,a就不能是负数。
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定义域
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.
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第一象限
可以看到:
(1)所有的图形都通过(1,1)这点.(a≠0) a>0时 图象过点(0,0)和(1,1)
(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,幂函数图形下凸;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)显然幂函数无界限。
(6)a=2n,该函数为偶函数 {x|x≠0}。
(7) 0<a<1时,只在第一象限内有图像,即x≥0.
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图象
幂函数的图象:
幂函数y=x^α重点是α=±1,±2,±3,±1/2.
1. α=0.
y=x^0.
图象:过点(1,1),平行于x轴的直线一条(剔去点(0,1)).
定义域:(-∞,0)∪(0,+∞).
值域:{1}.
奇偶性:偶函数
2. α∈Z+.
①α=1
y=x
图象:过点(1,1),一、三象限的角平分线(包含原点(0,0)).
定义域:(-∞,+∞).
值域:. (-∞,+∞)
单调性:增函数。
奇偶性:奇函数。
②α=2
y=x^2
图象:过点(1,1),抛物线.
定义域:(-∞,+∞).
值域:. [0,+∞)
单调性:减区间(-∞,0],增区间[0,+∞)
奇偶性:偶函数。
注:当α=2n, n∈N+时,幂函数y=x^α也具有上述性质。
③α=3
y=x^3
图象:过点(1,1),立方抛物线.
定义域:(-∞,+∞).
值域:. (-∞,+∞)
单调性:增函数。
奇偶性:奇函数。
注:当α=2n+1, n∈N+时,幂函数y=x^α也具有上述性质。
3.α是负整数。
①α=-1
y=x^(-1).
图象:过点(1,1),双曲线.
定义域:(-∞,0)∪(0,+∞).
值域:. (-∞,0)∪(0,+∞)
单调性:减区间(-∞,0)和(0,+∞)。
奇偶性:奇函数。
②α=-2
y=x^(-2)。
图象:过点(1,1),分布在一、二象限的拟双曲线.
定义域:(-∞,0)∪(0,+∞).
值域:(0,+∞)
单调性:增区间(-∞,0),减区间(0,+∞)
奇偶性:偶函数。
注:当α=-2n, n∈N+时,幂函数y=x^α也具有上述性质。
③α=-3
y=x^(-3)
图象:过点(1,1),双曲线型.
定义域:(-∞,0)∪(0,+∞).
值域:(-∞,0)∪(0,+∞)
单调性:减区间(-∞,0)和(0,+∞)
奇偶性:奇函数。
注:当α=-2n+1, n∈N+时,幂函数y=x^α也具有上述性质。
4.α是正分数。
①α=1/2.
y=x^(1/2)=√x.
图象:过点(1,1),分布在一象限的抛物线弧(含原点)。
定义域:[0,+∞).
值域:[ 0,+∞).
单调性:增函数。
奇偶性:非奇非偶。
注:当α=(2n+1)/(2m), m,n∈N+时,幂函数y=x^α也具有上述性质。
②α=1/3.
y=x^(1/3)
图象:过点(1,1),与立方抛物线y=x^3关于直线y=x对称。.
定义域:(-∞,+∞).
值域:. (-∞,+∞).
单调性:增函数。
奇偶性:奇函数。
注:当α=(2n-1)/(2m+1), m,n∈N+时,幂函数y=x^α也具有上述性质。
5.α是负分数。
①α=-1/2.
y=x^(-1/2)=1/√x.
图象:过点(1,1),只分布在一象限的双曲线弧。
定义域:(0,+∞).
值域:( 0,+∞).
单调性:减函数。
奇偶性:非奇非偶。
注:当α=-(2n-1)/(2m), m,n∈N+时,幂函数y=x^α也具有上述性质。
②α=-1/3.
y=x^(-1/3)=1/(3)√x.
图象:过点(1,1),双曲线型。
定义域:(-∞,0)∪(0,+∞).
值域:(-∞,0)∪(0,+∞).
单调性:减区间(-∞,0)和(0,+∞)。
奇偶性:奇函数。
注:当α=-(2n-1)/(2m+1), m,n∈N+时,幂函数y=x^α也具有上述性质。
一、函数的概念与表示
1、映射
(1)映射:设A、B是两个集合,如果按照某种映射法则f,对于集合A中的任一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,则这样的对应(包括集合A、B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到集合B的映射,记作f:A→B。
注意点:(1)对映射定义的理解。(2)判断一个对应是映射的方法。一对多不是映射,多对一是映射
2、函数
构成函数概念的三要素 ①定义域②对应法则③值域
两个函数是同一个函数的条件:三要素有两个相同
二、函数的解析式与定义域
1、求函数定义域的主要依据:
(1)分式的分母不为零;
(2)偶次方根的被开方数不小于零,零取零次方没有意义;
(3)对数函数的真数必须大于零;
(4)指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1;
三、函数的值域
1求函数值域的方法
①直接法:从自变量x的范围出发,推出y=f(x)的取值范围,适合于简单的复合函数;
②换元法:利用换元法将函数转化为二次函数求值域,适合根式内外皆为一次式;
③判别式法:运用方程思想,依据二次方程有根,求出y的取值范围;适合分母为二次且 ∈R的分式;
④分离常数:适合分子分母皆为一次式(x有范围限制时要画图);
⑤单调性法:利用函数的单调性求值域;
⑥图象法:二次函数必画草图求其值域;
⑦利用对号函数
⑧几何意义法:由数形结合,转化距离等求值域。主要是含绝对值函数
四.函数的奇偶性
1.定义: 设y=f(x),x∈A,如果对于任意 ∈A,都有 ,则称y=f(x)为偶函数。
如果对于任意 ∈A,都有 ,则称y=f(x)为奇
函数。
2.性质:
①y=f(x)是偶函数 y=f(x)的图象关于 轴对称, y=f(x)是奇函数 y=f(x)的图象关于原点对称,
②若函数f(x)的定义域关于原点对称,则f(0)=0
③奇±奇=奇 偶±偶=偶 奇*奇=偶 偶*偶=偶 奇*偶=奇[两函数的定义域D1 ,D2,D1∩D2要关于原点对称]
3.奇偶性的判断
①看定义域是否关于原点对称 ②看f(x)与f(-x)的关系
五、函数的单调性
1、函数单调性的定义:
2 设 是定义在M上的函数,若f(x)与g(x)的单调性相反,则 在M上是减函数;若f(x)与g(x)的单调性相同,则 在M上是增函数。
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《函数》知识要点和基本方法
1.映射定义:设非空集合A,B,若对集合A中任一元素a,在集合B中有唯一元素b与之对应,则称从A到B的对应为映射。若集合A中有m个元素,集合B中有n个元素,则从A到B可建立nm个映射。
2.函数定义:函数就是定义在非空数集A,B上的映射f。此时称数集A为函数f(x)的定义域,集合C={f(x)|x∈A}为值域,且CB。
3.定义域、对应法则和值域构成了函数的三要素。
相同函数的判断方法:①定义域、值域;②对应法则。(两点必须同时具备)
4.求函数的定义域常涉及到的依据为:①分母不为0;②偶次根式中被开方数不小于0;③对数的真数大于0,底数大于零且不等于1;④零指数幂的底数不等于零;⑤实际问题要考虑实际意义;⑥正切函数角的终边不在y轴上。
5.函数解析式的求法:①配凑法;②换元法:③待定系数法;④赋值法;⑤消元法等。
6.函数值域的求法:①配方法;②分离常数法;③逆求法;④换元法;⑤判别式法;⑥单调性法等。
7.函数单调性及证明方法:
如果对于定义域内某个区间上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)f(x2)),那么就说f(x)在这个区间上是增函数(或减函数)。
第一步:设x1、x2是给定区间内的两个任意的值,且x1<x2;第二步:作差f(x2)-f(x1),并对1120②从33例例【题型例6C13415(
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