Skillnad mellan versioner av "2.6 Derivatan av exponentialfunktioner"
Taifun (Diskussion | bidrag) m (→Derivatan av den allmänna exponentialfunktionen) |
Taifun (Diskussion | bidrag) m (→Derivatan av den allmänna exponentialfunktionen) |
||
| Rad 27: | Rad 27: | ||
Från att ha ställt upp deriveringsregeln för [[1.8 Den naturliga logaritmen#Exponentialfunktionen_med_basen_e|den naturliga exponentialfunktionen <math> y = e\,^x </math>]] är det bara ett enkelt steg till deriveringsregeln för den allmänna exponentialfunktionen <math> y = a\,^x </math> med en godtycklig bas <math> a > 0\, </math>: | Från att ha ställt upp deriveringsregeln för [[1.8 Den naturliga logaritmen#Exponentialfunktionen_med_basen_e|den naturliga exponentialfunktionen <math> y = e\,^x </math>]] är det bara ett enkelt steg till deriveringsregeln för den allmänna exponentialfunktionen <math> y = a\,^x </math> med en godtycklig bas <math> a > 0\, </math>: | ||
| + | |||
[[Image: ExpDeriv4_50.jpg]] | [[Image: ExpDeriv4_50.jpg]] | ||
Versionen från 15 maj 2011 kl. 09.28
| Teori | Övningar |
Innehåll
Derivatan av den naturliga exponentialfunktionen
Här kommer vi att ställa upp deriveringsregeln för exponentialfunktionen \( y = e\,^x \) med basen \( e = 2,718281828\cdots \) (Eulers tal), även kallad den naturliga exponentialfunktionen.
För att kunna göra det gör vi ett (misslyckat) försök att med derivatans definition ställa upp en deriveringsregel för den allmänna exponentialfunktionen \( y = a\,^x \) med en godtycklig bas \( a > 0\, \). Det misslyckade försöket kommer att leda oss till frågeställningen:
- Kan basen i den allmänna exponentialfunktionen väljas så att derivatan av \( y = a\,^x \) blir så enkel som möjligt, nämligen \( y\,' = a\,^x \)?
I matematikens historia har denna frågeställning motivertat den schweiziske matematikern Leonard Euler att ställa upp sin berömda formel för talet \( e\, \). På 1700-talet bevisade han att detta tal just var \( e\, \) som sedan dess kallas för Eulers tal. Vi försöker här att följa hans bevis.
Derivatan av den allmänna exponentialfunktionen
Från att ha ställt upp deriveringsregeln för den naturliga exponentialfunktionen \( y = e\,^x \) är det bara ett enkelt steg till deriveringsregeln för den allmänna exponentialfunktionen \( y = a\,^x \) med en godtycklig bas \( a > 0\, \):
Specialfallet \( a = e\, \) och \( \ln a = \ln e = 1\, \) ger derveringsregeln \( y\,' = e^x \) för den naturliga exponentialfunktionen.
Uppdaterad tabell över deriveringsregler
I följande tabell är \( c,\,k,\,m,\,n,\,a \) konstanter, medan \( x\, \) och \( y\, \) är variabler.
\( y\, \) \( y\,' \) \( c\, \) \( 0\, \) \( k\cdot x \, + \, m \) \( k\, \) \( x^2\, \) \( 2\,x \) \( a\,x^2 \) \( 2\,a\,x \) \( x^n\, \) \( n\cdot x\,^{n-1} \) \( a\,x\,^n \) \( n\cdot a\,x\,^{n-1} \) \( {1 \over x} \) \( - {1 \over x^2} \) \( \sqrt{x} \) \( {1 \over 2\, \sqrt{x}} \) \( e\,^x \) \( e\,^x \) \( e\,^{k\,x} \) \( k\cdot e\,^{k\,x} \) \( c\cdot e\,^{k\,x} \) \( c\cdot k\cdot e\,^{k\,x} \) \( a\,^x \) \( a\,^x \cdot \ln a \) \( f(x) + g(x)\, \) \( f\,'(x) + g\,'(x) \) \( a\cdot f(x) \) \( a\cdot f\,'(x) \)
De två sista raderna i tabellen är snarare generella satser än deriveringsregler. De gäller för alla funktioner \( f(x)\, \) och \( g(x)\, \). Av praktiska skäl tar vi upp dem ändå i samma tabell som deriveringsreglerna. Denna tabell kommer att ytterligare kompletteras i Matte D-kursen då vi kommer att lära oss fler deriveringsregler och fler generella satser.
Internetlänkar
http://www.youtube.com/watch?v=OyKmc2bPWe0
http://www.youtube.com/watch?v=8of_svLfcjk
http://www.youtube.com/watch?v=OY8CeLUxE64&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=2wH-g60EJ18&feature=related
http://www.larcentrum.org/Safir/MA1203W/htm/m03_deriv1/m03_deriv_definition.htm
http://www.naturvetenskap.org/index.php?option=com_content&view=article&id=129&Itemid=132
Copyright © 2010-2011 Taifun Alishenas. All Rights Reserved.
