幂函数是数学中的一种基本函数类型,其一般形式为 y = x^α,其中 x 是自变量,α 是一个有理数(可以是自然数、整数、分数、实数或复数)。幂函数在定义域内的行为取决于指数 α 的值:
当 α > 0 时,函数在定义域内单调递增(α 为正整数时),且当 x > 0 时,函数的值域也是 (0, +∞)。
当 α = 0 时,函数为 y = x^0 = 1(x ≠ 0),其图像是一条通过 (1,1) 的水平直线。
当 α < 0 时,函数在定义域内单调递减(α 为负整数时),且当 x > 0 时,函数的值域是 (0, +∞),而当 x < 0 时,函数的定义域取决于指数 α 的奇偶性。
幂函数在数学、科学和工程领域有着广泛的应用,例如描述物理量与数值之间的关系、进行数据拟合等。