7 幂函数与函数的图象典例精析题型一 幂函数的图象与性质【例 1】点(,2)在幂函数 f(x)的图象上,点(-2,)在幂函数 g(x)的图象上
(1)求 f(x)、g(x)的解析式;(2)问当 x 为何值时,有:① g(x)<f(x);② f(x)=g(x);③ f(x)<g(x)
【解析】(1)设 f(x)=xa,因为点(,2)在幂函数 f(x)的图象上,将(,2)代入 f(x)=xa 中,得 2=()a,解得 a=2,即 f(x)=x2
设 g(x)=xb,因为点(-2,)在幂函数 g(x)的图象上,将(-2,)代入 g(x)=xb 中,得=(-2)b,解得 b=-2,即 g(x)=x-2
(2)在同一坐标系中作出 f(x)和 g(x)的图象,如图所示,由图象可知:① 当 x>1 或 x<-1 时,g(x)<f(x);② 当 x=±1 时,f(x)=g(x);③ 当-1<x<1 且 x≠0 时,f(x)<g(x)
【点拨】(1)求幂函数解析式的步骤:① 设出幂函数的一般形式 y=xa(a 为常数);② 根据 已知条件求出 a 的值;③ 写出幂函数的解析式
本题的第(2)问采用了数形结合的思想,即在同一坐标系下画出两函数的图象,借助图象求出不等式和方程的解
这一问也可用分类讨论的思想
x2=,即 x4=1,x=±1,以 x=1,-1为分界点分 x>1,-1<x<1,x<-1,x=±1 五种情况进行讨论,也能得到同样的结果
【变式训练 1】函数 f(x)=(m2-m-1) 322mmx是幂函数,且当 x∈(0,+∞)时是减函数,求实数 m
【解析】因为 f(x)为幂函数,所以 m2-m-1=1,解得 m=2 或 m=-1
当 m=2 时,f(x)=x-3 在(0,+∞)上是减函数;当 m=-1 时,f(x)=x0 在(0,+∞)上不是减函数
所以 m=2