基本概念
细胞的分裂是一个很有趣的现象,新细胞产生的速度之快是十分惊人的。例如,某种细胞在分裂时,1个分裂成2个,2个分裂成4个……因此,第x次分裂得到新细胞数y与分裂次数x的函式关係式即为: 。这个函式便是指函式的形式,且自变数为幂指数,我们下面来研究这样的函式。
一般地,函式
(a为常数且以a>0,a≠1)叫做指数函式,函式的定义域是R。对于一切指数函式来讲,值域为(0, +∞)。指数函式中 前面的係数为1。如: 都是指数函式;注意:指数函式前係数为3,故不是指数函式。数学解读
指数函式是数学中重要的函式。套用到值e上的这个函式写为exp(x)。还可以等价的写为ex,这里的e是数学常数,就是自然对数的底数,近似等于 2.718281828,还称为欧拉数。
当a>1时,指数函式对于x的负数值非常平坦,对于x的正数值迅速攀升,在 x等于0的时候,y等于1。当0x的负数值迅速攀升,对于x的正数值非常平坦,在x等于0的时候,y等于1。在x处的切线的斜率等于此处y的值乘上lna。即由导数知识得:
作为实数变数x的函式,
的图像总是正的(在x轴之上)并递增(从左向右看)。它永不触及x轴,儘管它可以无限程度地靠近x轴(所以,x轴是这个图像的水平渐近线。它的反函式是自然对数ln(x),它定义在所有正数x上。有时,尤其是在科学中,术语指数函式更一般性的用于形如
(k属于R) 的函式,这里的 a 叫做“底数”,是不等于 1 的任何正实数。本文最初集中于带有底数为欧拉数e 的指数函式。指数函式的一般形式为
(a>0且≠1) (x∈R),从上面我们关于幂函式的讨论就可以知道,要想使得x能够取整个实数集合为定义域,则只有使得a>0且a≠1。基本性质
如图1所示为a的不同大小影响函式图形的情况。
在函式中可以看到
:(1) 指数函式的定义域为R,这里的前提是a大于0且不等于1。对于a不大于0的情况,则必然使得函式的定义域不连续,因此我们不予考虑,同时a等于0函式无意义一般也不考虑。
(2) 指数函式的值域为(0, +∞)。
(3) 函式图形都是上凹的。















