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a^x=y
求 y’
y’=d(a^x)/dx
=lim(x->0): (a^(x+dx)-a^x)/dx (1)
根据 指数函数可推出: x^(y+z)=x^y*x^z
所以(1)=》
=lim(x->0):d(a^x)(a^dx-1)/dx
=lim(x->0) d(a^x)*M(a) (2)
分析2式看出,对 a^x的求导,还原了自身,在2式中存在着 自身 d(a^x) 只不过后面多了个 M(a) 思路是让这个M(a)=1 这时我们可以推测出这个求导的结果必然是 其指数自身的一种形式对另一个值的积的形式!简单来说就是M(a)=1时指数的导数为其自身,在这时我们是可以求出导数的,于是原问题就变成了如果在
M(a)不等于1时的导数了。
因为M(a)这个函数是关于底数的一个函数,M(a)=lim(x->0) (a^dx-1)/dx
在a是常数的 a^x函数里,M(a)是个 0/0型极限,这个极限需要解决,就象解决 sin(dx)/dx一样
注意:
d(a^x)lim(x->0)M(e^k) //这里 d(a^x)从极限里面拿出来的是因为,它与极限变量x已经脱勾了,无关了,所以可以拿出来有关的部分被 集中到了M底函数里面了。
现在我们需要一个数,让 M(x)=1, 如果确定这个x是一个常数 e 且 e>1 则 任何底a都可以表述为 e^lna 了这是解决问题的核心
(e^dx-1)/dx=1
=> e^dx-1=dx
=>e^dx=dx+1
=>e=(dx+1)^1/dx (3)
不难看出 3式是具有现实可操作性的, 1/dx就是 一个趋向正无穷的数,你可以随便取,比如 取 100,1000,都可以,而一个无限接近于
1的底的无穷次方也是一个有界的, 要知道1的无穷次方可是1本身啊,1+个无穷小,的无穷次方,就是有极限 ,这个极限可以这样通过一种可操作的方式去计算,结果 就是e了
思路的关键就是找到这个极限以后那么指数函数的导数也就找到了,这是为什么要找到e的原因
M(a) 就可以表示 为,M(e^k) 令 e^k=a 则 k=lna
用 e^k 来表示a 当e成为常数后 那么仅剩下的k就由a自己表达了 为lna
d(a^x)/dx= d((e^lna)^x)/dx 4
所有构思的目的就是为了得到4式,然后根据链式求导法则就以直接得出
4=>
d(e^lna*x)/dx //链式求导,内函数为,lna*x
=e^(lna*x)<外函数导数为其自身,这是上面思路里总结的> *lna<内函数lna*x求导,lna是常数,x求导为1 所以 结果为lna>
=e^(lna*x)*lna= a^x * lna // 因为 e^x*lna=(e^lna)^x=a^x (5)
5式就是指数函数的求导结果了
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