指数函数的性质
先来复习⼀下中学的课程:
指数函数的导数
对f(x) = ax求导:
ax右侧的那个极限似乎没有办法继续简化了,如果这个极限看作关于a的函数(之所以将极限看作关于a的函数,是因为在这个极限中,a是未知的,Δx是已知的):
函数在某⼀点导数的⼏何意义是该点处切线的斜率,所以M(a)也就是ax在x=0处切线的斜率。
如果y=2x,则,我们仍不知道M(a)是什么,暂且作为悬念。
e
我们知道e表⽰⾃然对数的底数,暂且不管⾃然对数到底是什么,只知道它确实存在。e有两个性质:
1) (ex)’ = ex
2) ex在x=0的导数是1
网王之吾名龙葵 当我们想要继续对f(kx)=2kx,k∈R求导时,根据上节的公式(2),,这并没有解决问题,看起来更复杂了。如果已知函数某⼀点的导数,就能求得该函数压缩或伸展后在该点的导数,2kx仅仅是2x的压缩或伸展,在x=0处的斜率也不断向左或向右倾斜:
春穿绿衣秋黄袍 当k=1/M(2)时,(bx)在x=0处的导数是1,b = e,虽然暂时不知道它的值,但已经知道它确实存在。
对数的性质
⾃然对数的导数
⾃然对数是以e为底的对数,简写做ln
y=lne和y=ex互为反函数:
lnx求导
梦见鬼 周公解梦 对于函数y = lnx,其反函数是ey = x,根据反函数微分法:
虹猫蓝兔奇侠传M(a)的真相
已经做了⾜够多的准备⼯作,是时候揭开M(a)的真相了。
在对指数函数y=ax求导时,我们得出(ax)’=axM(a)。根据对数的性质,elna = a,原函数需要使⽤对数进⾏⼀次变换:
根据链式求导法则,
所以,M(a) = ln(a)
指数函数的求导公式
由于已经知道了M(a),所以我们终于可以完成对指数函数的求导了。
对数函数求导公式:(ax)’ = axlna
⽰例:
(10x)’ = 10xln10, (2x)’ = 2x ln2
对数微分法
⾃然对数求导公式:(lnu)’ = u’/u,u是x的函数
根据该公式,(lnx)’ = x’/x = 1/x
⽰例1:(lnx)’ = x’/x = 1/x
⽰例2:(lnax)’ = (ax)’/ ax = (ax lna) / ax = lna
⽰例3:(xx)’
这个稍微复杂点,不能直接⽤指数函数求导法则,因为指数也是x,此时需要使⽤对数做⼀次转换。
⽰例4:(xn)’
根据幂函数求导公式,(xn)’ = nxn-1,现在使⽤对数转换对其求解:
也可以使⽤对数微分法求解:
⽰例5:(lnsecx)’
(lnsecx)’ = (secx)’/secx = secxtanx/secx = tanx
e的真相
先来看⼀个极限:
这下⿇烦了,似乎没有办法直接求解。然⽽数学的魅⼒就在于化繁为简,化不可能为可能。暂且抛开lim,并使⽤对数转换(1+1/x)x :
由此得出结论:
总结
1. (ex)’ = e,ex在x=0处的导数是1
2. 指数函数的导数 (ax)’=axlna
拟人句大全 优美摘抄三年级3. (lnx)’ = 1/x
如何做水煮鱼4. 对数微分法,(lnu)’ = u’/u
5.
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