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复数就暂时谈到这里,言归正传我们开始继续谈函数。
第一个要谈的是“幂函数”,它是最简单的“基本初等函数”,之后谈“幂函数”的逆运算:“求指数”和“求底数”。
老湿同鞋:纳尼?什么叫做“幂”?我完全给忘掉了。
老湿:那我们就先从“幂”谈起好了。。。
幂是个什么鬼?
不是翻译的锅
我们经常可以看到这种形式的式子。
叫做,这个很好理解,“在底下的数”。叫做,指数是什么意思呢?意思就是,“在上面的数”。
指:直立;竖起。《鸿门宴》:“头发上指,目眦尽裂。”-《古汉语词典》
你可能觉得非常Low,但是没办法,因为这种运算非常抽象,出现的也很晚,很难找到一个简洁的现实对应物。
并不是翻译的问题,其实在英语中本来就是这个意思。
幂运算在英文中叫做,字面上(词根)理解就是“放在右上角的”。
还有一种表示方法是,也就是“序号”;当然还有用的,我猜之所以这么用,可能是因为“幂运算”比乘法更强,所以更有?
这个稍微有新意一点,但用的好像也并不多,主要还是用(指数),据说这个词是笛卡尔造的。
毫无新意的命名
➣那话说回来,幂是什么意思?
“幂”就是中的c,也就是”幂运算“的结果.
其实也是表示位置关系,“幂”在古代的意思,就是“盖着方巾”,从位置方面描述就是“上面有个东西”。
“幂运算”就是在某数字上面“盖一个数字”。
共巾可以覆物。祭祀以疏布巾冪八尊,以畫布巾冪八彝。-《康熙字典》
➣为什么也叫做“方”?
这个可能就有点类似于“power”了,是一种表意,而不是表位置。
“方”的意思是“一块地”,因为最早最常用的幂运算就是的,就是用来计算“面积”的,这个非常好理解。
所以,“方”和“幂”是一个意思,只是命名逻辑不同的。
可以叫做 “的次幂”,也可以叫做“的次方”。
<名> 方形, 与 “圆” 相对。《促织》:“形若土狗, 梅花翅, 方首, 长颈。” -《古汉语词典》
到底什么是幂函数?
幂函数就是这种形式的函数。
➣为什么不是?
其实这也是一个函数
这个式子,如果把其中的两个值分别变成(参数)和(输出值),那么它就变成一个函数 。
很显然,从这种式子中可以演化出三种函数 :“幂函数”,“指数函数”,“对数函数”,它们互为逆运算。
之所以幂函数是幂函数是而不是,就是因为这个函数,在生活中最常见。
前面提到过,计算“幂”的需求,来源于计算“方”,也就是面积,所以在最初的时候就是固定的,。
在古代,只要种地就会用到这种计算, 所以这个好名字就先被他给占了。
也是幂运算,但就没法用这个名字,只能用,也就是用函数的来命名,从这个意义上来讲也可以叫 。
为什么要学习幂函数?
之前说过,所有的初等函数,都是由基本初等函数,经过运算得来的。
幂函数又是“基本初等函数”中最简单的,自然要从这里开始学起。
幂函数之前好像谈过,为什么还说呢?
之前谈的其实都是“非负次幂整数”的幂函数,也就是当的情况。
现在我们要谈的是非自然的抽象情况,扩展两次,首先是扩展到,也就是加入;之后扩展到,也就是加入。
幂运算法则
扩展到负整数
➣幂运算的意义是什么呢?
一涉及到负数就很抽象了。
非常好理解,他的意思就是自乘次也就是。
但是2自乘负的某次,简直就是不可能的。比如,这到底是什么意思呢?
所以,扩展到负数之后,就没有一个很直观的解释。
探索新的运算规则,最重要的是考虑兼容性,那我们就单纯从运算来解释幂运算。
从兼容性考虑意义
➣幂运算的规则是什么?
最显而易见的规则其实是乘法和除法,因为幂运算本身就是,就等于,乘法就是“指数相加”;反之,除法是“指数相减”。
“减法”和“负”是一回事,那么的意思很可能就是除法。
可以用简单的具体例子来验证一下:
的确是没问题的。
为什么?
余先生在知乎上的回答余先生的回答,我不赞同,因为太复杂。[1]
是非常自然的推论,不需要花费这么多笔墨。
因为,==,所以为了兼容乘法和幂运算的规则,只能是。
幂函数的性质
之所以先讲“幂函数”,也是因为之前,其实我们一直都在接触,所以大部分的性质我们已经知道了。
这里我贴一下教辅上的图片。
幂函数性质以前没有说过的,主要就是指数为分数时()的图像。
这就是二次函数的反函数,也就是把二次函数的和互换。
如果限制,那么定义域是。
二次函数的图像是个抛物线,把这个图像转个角度,自然还是抛物线。
二次函数和其反函数三次函数的反函数。
三次函数的反函数根据上面谈到的运算法则,可以把它改写为 。
它可以看成是一个正比例函数和的复合函数。
限制。因为正比例函数要求,要求,复合函数的定义域是两个集合的并集。
所以就是。
函数的复合注释
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