一般地,形如y=x^α(α为常数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常数的函数,称为幂函数。
图1,五种最基本的幂函数
注:
1.幂函数y=x^0的图像是什么?
(略)
2.如何画出幂函数y=x^α(α为常数,α为有理数)的大致图像?
图2
根据α的取值的不同,可以分为α=0,α=1,α<0,0<α<1,α>1几大类。
1) α=0时,y=x^α=x^0=1(x≠0);
2) α=1时,y=x^α=x;
3) α<0时,y=x^α(x>0)在第一象限内图像经过上图中的①④两个区域,在区间(0, ∞)上为减函数;
4) 0<α<1时,y=x^α(x>0)在第一象限内图像经过上图中的②⑤两个区域,在区间(0, ∞)上为增函数;
5) α>1时,y=x^α(x>0)在第一象限内图像经过上图中的③⑥两个区域,在区间(0, ∞)上为增函数;
并且,根据上图中直线x=1右侧不同幂函数图像位置的高低,可以很容易地看出指数的大小:图像位置由高到低,指数由大到小。(“值大图高”)
至此,幂函数y=x^α(α为常数,α为有理数)在第一象限内的大概图像就已经画出来了,接下来,再根据幂函数的定义域和奇偶性,就可以画出幂函数的整个图像。
将有理数α表示成分数m/k的形式,即其中m∈Z,k∈N*,且m,k互质。
经研究,有以下的性质:
图3
如幂函数y=x^(-2)的α值小于0,在第一象限内图像经过①④两个区域,在区间(0, ∞)上为减函数,再有y=x^(-2)可以看成y=x^(-2/1),在图3中找到m为负偶,k为正奇的一行,可以看出其定义域为{x∈R|x≠0},是偶函数,于是根据偶函数的图像关于y轴对称这一性质,可以画出幂函数y=x^(-2)的整个图像。即图④。
图4中的其他幂函数图像有兴趣的可以尝试画一画。
图4,来源于网络
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