Математика Естественная показательная функция Производные показательных функций

Производные показательных функций

При вычислении производной от общих показательных функций используется : натуральный логарифм.

!

Запомните

$f(x)=a^x$

$f'(x)=a^x\cdot\ln(a)$

Например

$f(x)=2^x$
$f'(x)=2^x\cdot\ln(2)$


При вычислении производной показательной функции она смещается вдоль оси x.

Вывод

Здесь описывается нахождение производной.

Мы ищем производную от $f(x)=a^x$

  1. Перепишите как показательную функцию

    Поскольку ln-функция является обратной экспоненциальной функцией, то применяется следующее:

    $x=e^{\ln(x)}$
    $a^x=e^{\ln(a^x)}$

    Теперь, закон логарифмов применяется для степеней.
    $a^x=e^{x\cdot\ln(a)}$

    $f(x)=a^x=e^{x\cdot\ln(a)}$
  2. Вычислите производную от показательной функции

    $f(x)=e^{g(x)}$
    $f'(x)=e^{g(x)}\cdot g'(x)$

    $f(x)=e^{x\cdot\ln(a)}$
    $f'(x)=e^{x\cdot\ln(a)}\cdot(x\cdot\ln(a))'$

    $\ln(a)$является постоянным коэфициентом ( (правило постоянного коэфициента ) и $(x)'=1$

    $f'(x)=e^{x\cdot\ln(a)}\cdot\ln(a)$
  3. Перепишите показательную функцию

    Примените решение с первого шага :

    $a^x=e^{x\cdot\ln(a)}$

    $f'(x)=e^{x\cdot\ln(a)}\cdot\ln(a)$
    $f'(x)=a^x\cdot\ln(a)$