幂函数英文解释翻译、幂函数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 power function
分词翻译:
函数的英语翻译:
function
【计】 F; FUNC; function
专业解析
幂函数(Power Function)是数学分析中的基础函数类型,其一般形式定义为:
$$
y = x^a
$$
其中,自变量( x )为实数,指数( a )为常数(可为整数、分数或无理数)。该函数在中英文语境下均表述为"幂函数/power function",强调变量与指数的幂次关系。
核心特征与分类
- 定义域与图像:根据指数( a )的不同,定义域可能为全体实数(如( a )为正整数时)或仅正实数(如( a )为分数或负数时)。典型图像包括抛物线(( a=2 ))、立方曲线(( a=3 ))及双曲线(( a=-1 ))。
- 奇偶性:当( a )为偶数时函数为偶函数,( a )为奇数时为奇函数。
- 增长特性:指数( a>0 )时函数随( x )增大而上升,( a<0 )时则下降。
应用领域
幂函数广泛用于自然科学与工程建模,例如:
- 牛顿引力定律(( F propto r^{-2} ))
- 经济学中的规模报酬分析(( y=kx^a ))
- 计算机算法的复杂度计算(( O(n^k) ))。
特殊形式
当( a=e )(自然常数)时,幂函数可转化为指数函数( y=e^x ),两者通过对数与指数运算相互转化。此关系在微分方程与复变函数分析中具有重要价值。
参考来源:高等教育出版社《数学分析(第四版)》、Wolfram MathWorld幂函数条目。
网络扩展解释
幂函数是数学中的一类基本函数,其一般形式为:
$$ f(x) = x^a $$
其中,( x ) 是自变量,( a ) 是常数(称为幂指数)。以下是关键解析:
一、定义与形式
- 核心结构:变量 ( x ) 作为底数,指数 ( a ) 可为整数、分数、正数或负数。
- 对比指数函数:与指数函数 ( a^x )(底数为常数,指数为变量)不同,幂函数的底数是变量。
二、定义域与图像特征
-
定义域:
- 若 ( a ) 为正整数(如 ( a=2 )):定义域为全体实数 ( mathbb{R} )。
- 若 ( a ) 为负整数(如 ( a=-1 )):定义域为 ( x
eq 0 )。
- 若 ( a ) 为分数(如 ( a=1/2 )):定义域需满足根号条件,如 ( x geq 0 )(偶次根)或全体实数(奇次根)。
-
图像规律:
- ( a>0 ):函数在 ( x>0 ) 时递增,如 ( y=x ) 是开口向上的抛物线。
- ( a<0 ):函数在 ( x>0 ) 时递减,如 ( y=x^{-1} ) 是双曲线。
- 奇偶性:若 ( a ) 为偶数,图像关于 ( y )-轴对称;若为奇数,关于原点对称。
三、导数与积分
- 导数:( f'(x) = a cdot x^{a-1} ),例如 ( y=x ) 的导数为 ( 3x )。
- 积分:若 ( a
eq -1 ),则积分结果为:
$$
int x^a , dx = frac{x^{a+1}}{a+1} + C
$$
四、实际应用
- 物理学:圆面积 ( A=pi r )、球体积 ( V=frac{4}{3}pi r ) 均与半径呈幂函数关系。
- 经济学:用于建模边际成本、生产函数等场景。
五、常见误区
- 与多项式函数混淆:多项式如 ( y=2x + x ) 是多个幂函数的组合,而纯幂函数仅含单一 ( x^a ) 项。
- 分数指数的定义域:如 ( y=x^{1/3} )(立方根)允许负数输入,而 ( y=x^{1/2} )(平方根)仅接受非负数。
通过具体例子(如 ( y=x^{-2} )、( y=x^{0.5} ))可更直观理解不同幂指数的特性。若需进一步探讨特定场景,可提供具体参数或应用领域。
分类
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