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。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性的极为深刻的知识。
基本信息
中文名:幂函数
外文名:power function
适用领域范围:数学
外文名:power function
分类:理学
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概念
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性的极为深刻的知识。
性质
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所有的幂函数在(-∞,+∞)上都有各自的定义,并且图像都过点(1,1)。
(1)当α>0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、图像都通过点(1,1)(0,0);
b、在第一象限内,函数值随x的增大而增大;
c、在第一象限内,α>1时,图像开口向上;0<><1时,图像开口向右;>
d、函数的图像通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数。
(2)当α<0时,幂函数y=xa有下列性质:>
a、图像都通过点(1,1);
b、在第一象限内,函数值随x的增大而减小,图像开口向上;
c、在第一象限内,当x从右趋于原点时,图像在y轴上方趋向于原点时,图像在y轴右方无限接近y轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴。
(3)当α=0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、y=x0是直线y=1去掉一点(0,1) 它的图像不是直线。
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:
a小于0时,x不等于0;
a的分母为偶数时,x不小于0;
a的分母为奇数时,x取R。
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