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统的极为深刻的知识
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(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: 排除了为 0 与负数两种可能,即对于 x>0,则 a 可以是任意[实数; 排除了为 0 这种可能,即对于 x0 的所有实数,q 不[能是偶数; 排除了为负数这种可能,即对于 x 为大于或等于 0 的所有实数,a 就不能是负数
定义域 总结起来,就可以得到当 a 为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下: 如果 a 为任意实数,则函数的定义域为大于 0 的所有实数; 如果 a 为负数,则 x 肯定不能为 0,不过这时函数的定义域还必须根[据 q 的奇偶性来确定,即如果同时 q 为偶数,则 x 不能小于 0,这时函数的定义域为大于 0 的所有实数;如果同时 q 为奇数,则函数的定义域为不等于 0 的所有实数
在 x 大于 0 时,函数的值域总是大于 0 的实数
在 x 小于 0 时,则只有同时 q 为奇数