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幂函数的性质与图像
上海南汇中学 周静波
【教学目标】
1、掌握幂函数的概念。
2、掌握幂函数的性质和图像。
3、通过研究幂函数的性质作出幂函数的图像。
4、熟悉特殊到一般的数学研究方法及数形结合的数学思想。
【教学重点】幂函数的图像与性质
【教学难点】幂函数的图像
教学过程
一、回顾与本堂课相关的知识点
这节课是学习一类新的函数——幂函数。因此课前先要复习相关的知识点。(1) 若,则。()
这节课是学习一类新的函数——幂函数。因此课前先要复习相关的知识点。
a k指数底数幂(2) 若,则。(且)
a k
指数
底数
幂
(3) 有理数集Q={互质}
(4) 如图:
二、新课
由一些熟悉的函数通过变形,发现这类函数都可以写成“幂”的形式。1、引入熟悉的函数——这些函数都可以写成底数为
由一些熟悉的函数通过变形,发现这类函数都可以写成“幂”的形式。
(1)
(2)
2、定义
形如,(其中且互质)的函数叫幂函数。
给出幂函数的定义,由运用定义来判断几个函数是否是幂函数。注意:幂函数的底数是变量x,系数是1,指数是有理数。
给出幂函数的定义,由运用定义来判断几个函数是否是幂函数。
练习
判断:下列各式中表示幂函数的有( ) 答案:C E F
A、 B、 C、 D、
E、 F、 G、
思考:研究函数的性质可以从哪些方面考虑?
(回顾第三章的内容——函数的性质
考虑函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、最值、图像)
3、研究探索
例1、研究函数的奇偶性、单调性,并作出函数的图像。
幂函数会具有什么性质?通过回忆函数的性质,从这几个方面入手。顺便可以复习与函性质相关的知识点。数解:函数的定义域为,值域为。
幂函数会具有什么性质?通过回忆函数的性质,从这几个方面入手。顺便可以复习与函性质相关的知识点。数
(1)奇偶性。
因为函数的定义域不关于原点对称,所以该函数是非奇非偶的函数。
(2)单调性。
对任意,且
可得 则 即
所以函数在上为减函数。
由以上几点分析函数的图像的性质:
由,可知函数的图像只在第一象限;
由函数非奇非偶,可知图像不对称;
由函数是减函数,可知y随x的增大而减小。
描点作图:
x
0.25
0.5
1
2
3
4
2.0
1.4
1
0.7
0.6
0.5
y
y
1.4
1.4
1
1
0.7
0.7
O0.512x
O
0.5
1
2
x
例2、指出的定义域、值域、奇偶性、单调性,并作出它的图像。
解: 定义域为R,值域为
(1)奇偶性。
对任意,满足,
使得
所以该函数是偶函数。
(2)单调性。
对任意,且
所以,故有 即
所以在上为增函数。
作图时不妨考虑到函数的奇偶性与函数图像对称性之间的关系,更加简便。同理可得在上为增减数。
作图时不妨考虑到函数的奇偶性与函数图像对称性之间的关系,更加简便。
描点作图:
x
0
1
2
3
0
1
y
y
1
1
1Ox
1
O
x
在作函数的图像时,可以先描点作出该函数在第一象限内的图像,再由其奇偶性作出对称的另外一部分图像。
小结:研究函数图像的基本方法不仅适用于幂函数,对任意函数都是可行的。
小结:研究函数图像的基本方法不仅适用于幂函数,对任意函数都是可行的。
小结:研究函数图像的基本步骤(方法)
1、由定义域、值域判断函数在坐标系中的位置。
2、由单调性判断图像的变化趋势。
3、由奇偶性判断函数图像是否对称。
练习:指出函数的定义域、值域、奇偶性、单调性,
并作出它的大致图像。
y1O1x定义域:R
y
1
O
1
x
学生自己根据函数的性质来作函数的图像,体会研究函数图像的方法。值域:R
学生自己根据函数的性质来作函数的图像,体会研究函数图像的方法。
奇偶性:奇
单调性:增函数
4、归纳总结
思考:幂函数有哪些性质?(分析幂函数在第一象限内图像的特点。)
y
y
1
1
O
O
1x
1
x
小结:幂函数图像在第一象限的特点。
总结:幂函数图像在第一象限内的特点。(1)图像必过点。
总结:幂函数图像在第一象限内的特点。
(2)时,过点,且随x的增大,函数图像向y轴方向延伸。在第一象限是增函数。
(3)时,图像是直线y=x。在第一象限内是增函数。(在整个定义域内都是增函数。)
课堂总结,归纳本堂课的主要内容:即不仅学习了幂函数,更懂得如何运用函数性质研究函数图象。体会数形结合的思想在解题和思考中的应用。(4)时,随x的增大,函数图像向x轴方向延伸。在第一象限是增函数。
课堂总结,归纳本堂课的主要内容:即不仅学习了幂函数,更懂得如何运用函数性质研究函数图象。体会数形结合的思想在解题和思考中
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