指對數函式底數a的規定理由

2022-01-23 22:33:06 字數 668 閱讀 5778

通過本博文解釋指數函式和對數函式的底數\(a>0\)且\(a\neq1\)的規定理由。

對於指數函式 \(y=a^x\) 而言,我們必須限制其底數 \(a\) 的取值;否則可能出現「混亂局面」:

①若 \(a<0\),則對於 \(x\) 的某些數值,可使\(a^x\)無意義,如\((-2)^}\)在實數範圍內函式無意義;也可能出現乙個自變數對應兩個函式值的情形,比如若指數函式可以是這樣的,則對於函式\(f(x)\)

\(=\)

\((-2)^x\)而言,\((-2)^}\)

\(=\)

\(8\) ,而\((-2)^3\)

\(=\)

\(-8\),這樣乙個自變數\(-2\),對應了兩個函式值,這是不容許的。

②若\(a=0\),則當\(x>0\)時,\(a^x=0\),如\(0^2=0\);當\(x\leqslant 0\)時,\(a^x\)無意義,如\(0^}\)無意義.

③若\(a=1\),則對於任何\(x∈r\), \(a^x\)是乙個常量\(1\),沒有研究的必要性.

為了避免上述各種情況,所以規定 \(a>0\) 且 \(a≠1\) ,這樣對於任何 \(x∈r\) ,\(a^x\) 都有意義.

由於同底數的對數函式和指數函式互為反函式,故對數函式\(y=\log_ax\)的底數也要規定 \(a>0\) 且 \(a≠1\) .

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