幂函数的一般形式是 ( f(x) = xa ),其中 ( x ) 是自变量,( a ) 是幂指数。
对于幂函数 ( f(x) = xa ),( a ) 的范围如下:
1. 当 ( a ) 是正实数时,( f(x) ) 在 ( x > 0 ) 时是正的,在 ( x < 0 ) 时是负的,且 ( f(x) ) 在 ( x = 0 ) 时通常没有定义(除非 ( a ) 是正整数,此时 ( f(0) = 0a = 0 ))。
2. 当 ( a ) 是负实数时,( f(x) ) 在 ( x > 0 ) 时是正的,在 ( x < 0 ) 时是负的,且 ( f(x) ) 在 ( x = 0 ) 时没有定义。
3. 当 ( a ) 是零时,( f(x) = x0 = 1 ),这是一个常数函数,对所有 ( x neq 0 ) 都成立。
4. 当 ( a ) 是正整数时,( f(x) ) 在 ( x > 0 ) 时是正的,且 ( f(x) ) 在 ( x < 0 ) 时也是正的,因为负数的正整数次幂是正数。
5. 当 ( a ) 是负整数时,( f(x) ) 在 ( x > 0 ) 时是正的,且 ( f(x) ) 在 ( x < 0 ) 时是负的。
幂函数的定义域通常不包括 ( x = 0 )(除非 ( a ) 是正整数),因为当 ( x = 0 ) 时,负指数的幂函数没有定义。
综上所述,幂指数 ( a ) 可以是任何实数,包括正数、负数、零和整数。