一般地,形如y=x^α(α為常數)的函數,即以底數為自變量,幂為因變量,指數為常數的函數,稱為幂函數。
圖1,五種最基本的幂函數
注:
1.幂函數y=x^0的圖像是什麼?
(略)
2.如何畫出幂函數y=x^α(α為常數,α為有理數)的大緻圖像?
圖2
根據α的取值的不同,可以分為α=0,α=1,α<0,0<α<1,α>1幾大類。
1) α=0時,y=x^α=x^0=1(x≠0);
2) α=1時,y=x^α=x;
3) α<0時,y=x^α(x>0)在第一象限内圖像經過上圖中的①④兩個區域,在區間(0, ∞)上為減函數;
4) 0<α<1時,y=x^α(x>0)在第一象限内圖像經過上圖中的②⑤兩個區域,在區間(0, ∞)上為增函數;
5) α>1時,y=x^α(x>0)在第一象限内圖像經過上圖中的③⑥兩個區域,在區間(0, ∞)上為增函數;
并且,根據上圖中直線x=1右側不同幂函數圖像位置的高低,可以很容易地看出指數的大小:圖像位置由高到低,指數由大到小。(“值大圖高”)
至此,幂函數y=x^α(α為常數,α為有理數)在第一象限内的大概圖像就已經畫出來了,接下來,再根據幂函數的定義域和奇偶性,就可以畫出幂函數的整個圖像。
将有理數α表示成分數m/k的形式,即其中m∈Z,k∈N*,且m,k互質。
經研究,有以下的性質:
圖3
如幂函數y=x^(-2)的α值小于0,在第一象限内圖像經過①④兩個區域,在區間(0, ∞)上為減函數,再有y=x^(-2)可以看成y=x^(-2/1),在圖3中找到m為負偶,k為正奇的一行,可以看出其定義域為{x∈R|x≠0},是偶函數,于是根據偶函數的圖像關于y軸對稱這一性質,可以畫出幂函數y=x^(-2)的整個圖像。即圖④。
圖4中的其他幂函數圖像有興趣的可以嘗試畫一畫。
圖4,來源于網絡
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