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  1. yellow
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    对于x < 0的情形需要借助迷の欧拉公式

    按照这个公式我们显然可以得到e^{i\pi} = \cos(\pi) + \sin(\pi)i=-1,那么\forall x \in (-\infty, 0),都有x = |x|e^{i\pi}成立,于是\ln x = \ln(|x|e^{i\pi})=\ln |x| + i\pi.

    基于以上推导,可以得到y = x^x = e^{x\ln x} = e^{x(\ln |x| + i\pi)} = e^{x\ln|x|}\Big(\cos(\pi x)+i\sin(\pi x)\Big),所以对于x < 0的情形,该函数取值为实数的测度为零(当且仅当x为负整数时,函数取值为实数),也就是说其取值基本都是复数(虚部不为零),所以要对其函数特征进行可视化,需要再拓展一个虚部维度。

    顺带提一下, @土豆泥 答案中提及的(-0.16)^{-0.16} = 0.15 + 0.45i并不准确,用我们上面推导的公式求得(-0.16)^{-0.16} = 1.1749 - 0.6459i,个人猜测其答案中应该是x = -1.6

    最后简单画下函数的示意图,不过事先需要给出x = 0的特殊情形,在该点处函数的极限为\lim_{x\rightarrow 0}x^x = 1(洛必达法则简单应用一下)。我们约定z轴表示虚部,对应的3-D视图如下:

    o-xy平面视图:

    o-xz平面视图:

    o-yz平面视图:

    %%
    x = linspace(-4, 0, 1000);
    y = exp(x.*log(abs(x))).*(cos(pi*x));
    z = exp(x.*log(abs(x))).*(sin(pi*x)); % imag dimension
    
    plot3(x, y, z, '-b', 'LineWidth', 3.0)
    xlabel('$x$', 'interpreter', 'latex', 'FontSize', 14)
    ylabel('$y$', 'interpreter', 'latex', 'FontSize', 14)
    zlabel('$z$', 'interpreter', 'latex', 'FontSize', 14)
    title('Demonstration of function $y = x^x$', 'interpreter', 'latex', 'FontSize', 15)
    grid on
    hold on
    
    %%
    x_p = linspace(0, 1, 1000); % positive
    y_p = x_p.^x_p;
    z_p = zeros(size(x_p)); % imag dimension
    plot3(x_p, y_p, z_p, '-r', 'LineWidth', 3.5)
    scatter3(0, 1, 0, 'MarkerFaceColor', 'm', 'MarkerEdgeColor', 'm', 'SizeData', 50)
    

  2. 土豆泥
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    经过 @yellow同学的指正,发现出现了比较严重的错误,现改正如下:

    x>0的时候,图像比较像陡峭的指数曲线

    但是当x<0时,比如:

    当x=-1.6时,y值不可能出现在实数的二维坐标轴上,所以如果再引入一个复数y轴,y值就有可能出现在实数y轴与复数y轴组成的平面上,如下图:

    图片来自PHANTOM GRAPHS

    同时这个网站上有不少有趣的函数图形,我不是数学专业的,如果有对数学感兴趣的可以去浏览一下。

  3. 落月de铭
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    x^x=e^(xlnx)。。。。自行想象

  4. 叶飞影
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    题主是要上天吗?是的话,就捋着这条曲线上,保证飞快上天。

  5. 李刚
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    我是来逗比的,用gnuplot一画,感觉它整个程序都不好了

  6. 齐昱
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    几何画板,建议使用。

    班门弄斧。

    另,如果只研究实数范围,可以用求导等办法手画出这个图像,这是高中生就能做的事情。

  7. Ember Edison
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    这个函数在复数域的性质大家都讨论过了,wiki也有,我就放函数图像好了。

    取z=x + I y,x作x轴y作y轴,取f[z](=z^z)的适合形式作为函数图像的涂色方案,有:

    换个角度。取x=a E^(I Arg[b])(也就是三角形式),Abs[x]作x轴,Arg[x]作y轴,取f[x](=x^x)的适合形式作为函数图像的涂色方案,有:

    画成三维图的话,取y[z]=z^z,z=Re[x]+I Im[x],以Re[x]作x轴,Im[x]作y轴,Abs[y]做z轴,取Arg[y]的适合形式作为函数图像的涂色方案,有:

    换个角度。取x=a E^(I Arg[b])(也就是三角形式),Abs[x]作x轴,Arg[x]作y轴,Abs[y]作z轴取Arg[y]的适合形式作为函数图像的涂色方案,有:

  8. 吴笑笑
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    在地铁上为题主用desmos画了一个

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