首页 > 杂谈百科 > 幂函数定义域值域例题(幂函数的定义、相关概念及例题)

幂函数定义域值域例题(幂函数的定义、相关概念及例题)

幂函数的定义、相关概念及例题

什么是幂函数?

幂函数是指函数 $f(x)=x^a$,其中 $a$ 是常数,$x$ 是变量。通常情况下,我们处理的幂函数都是针对实数域的。幂函数中指数 $a$ 的值可以是正数、负数、零,但是当 $x$ 取非负实数(或正实数)值时,才能取正实数值,即函数值恒大于等于 $0$,因为该函数在 $[0,+\\infty)$ 上是单调递增的。

幂函数的定义域和值域

定义域指的是函数定义的变量所能取到的实数范围。幂函数的指数 $a$ 为正实数时,该函数的定义域为 $[0,+\\infty)$,指数为 $0$ 时,定义域为 $R/{0}$;指数为负实数时,定义域为 $(0,+\\infty)$。而值域指的是函数的值所能取到的所有实数。当指数 $a>0$ 时,该函数的值域为 $[0,+\\infty)$;指数 $a<0$ 时,函数的值域是 $(0,+\\infty)$。

幂函数例题

例题一: 求解函数 $f(x)=\\dfrac{1}{2x^2}$ 的值域。

解:该函数为幂函数,$a=-2<0$,其定义域为 $(0,+\\infty)$。则对于任意的 $y>0$,总可以找到唯一的正实数 $x$,使得 $\\dfrac{1}{2x^2}=y$。因此,$y$ 为该函数的值域,且 $y$ 的范围是 $(0,+\\infty)$。

例题二:求解函数 $g(x)=\\sqrt[3]{x-1}$ 的定义域和值域。

解:该函数是幂函数,指数为 $a=\\dfrac{1}{3}>0$,因此,该函数的定义域为 $[1,+\\infty)$,同时函数值恒大于等于 $0$。那么我们考虑当函数取值为 $0$ 时,即 $g(x)=0$,得到 $x=1$。因此,该函数的值域是 $[0,+\\infty)$。

例题三:解析函数 $h(x)=\\dfrac{1}{3-x^2}$ 的定义域和值域。

解:该函数是幂函数,但是是二次幂函数的倒数,因此虽然指数是负数,但是它的定义域并不是 $(0,+\\infty)$,而是 $(-\\infty,-\\sqrt{3}) \\bigcup (\\sqrt{3},+\\infty)$。对于函数值域,我们考虑这个函数的分母,显然当 $x=-\\sqrt{3}$ 或 $x=\\sqrt{3}$ 时,函数取到无穷的值,因此它的值域为 $(-\\infty,0) \\bigcup (0,+\\infty)$。