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exponential · y = aˣ (a>0, a≠1)

指数函数 y = aˣ:底是常数

指数函数(exponential function)形如 y=axy = a^xa 是常数指数 x 是自变量,且要求 a > 0a1a \ne 1(否则底为负时无法对任意实数取幂,底为 1 时恒等于常数 1)。它的定义域是全体实数,值域是 (0,+)(0, +\infty )——指数函数的值永远为正,这正是它与幂函数 y=xαy = x^\alpha 的一大差别。

1 · 拖动底 a,看曲线的升降与渐近线

y = aˣ · (0, 1) · asymptote y = 0

拖动底 a,曲线始终恒过定点 (0, 1)(因为 a0=1a^0 = 1)。当 a > 1 时函数单调递增,且 a 越大上升越陡;当 0 < a < 1单调递减。无论哪种情形,曲线都无限贴近 x 轴却永不相交——x 轴(y = 0)是它的水平渐近线(asymptote)。

为什么规定 a1a \ne 1?因为 1x{1^x} 恒等于 1,图象是一条水平直线,不再具备指数函数「单调、值域 (0,+)(0, +\infty )」的特征,退化为常值函数。另外,同底的指数函数 axa^x 与对数函数 log_a x 互为反函数,把这条曲线关于直线 y = x 反射,就得到对数函数的图象。