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高中数学e的x次方的导数是多少啊?

(ex)=ex(e^x)^\prime = e^x,即 eexx 次方的导数就是它本身 exe^x

下面给出基于导数定义和相关运算法则的推导过程:

 

利用导数定义推导

函数 y=f(x)y = f(x) 在点 x0x_0 处的导数定义为 f(x0)=limΔx0f(x0+Δx)f(x0)Δxf^\prime(x_0)=\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x}

对于 y=exy = e^x,其导数 y=limΔx0ex+ΔxexΔxy^\prime=\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{e^{x + \Delta x} - e^x}{\Delta x}

根据指数运算法则 ex+Δx=exeΔxe^{x + \Delta x}=e^x\cdot e^{\Delta x},则原式变为 limΔx0exeΔxexΔx\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{e^x\cdot e^{\Delta x} - e^x}{\Delta x}

提取公因式 exe^x 得:exlimΔx0eΔx1Δxe^x\cdot\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{e^{\Delta x} - 1}{\Delta x}

t=eΔx1t = e^{\Delta x} - 1,则 Δx=ln(1+t)\Delta x=\ln(1 + t),当 Δx0\Delta x \to 0 时,t0t \to 0

那么 limΔx0eΔx1Δx=limt0tln(1+t)\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{e^{\Delta x} - 1}{\Delta x}=\lim\limits_{t \to 0} \frac{t}{\ln(1 + t)}

根据重要极限 limt0ln(1+t)t=1\lim\limits_{t \to 0} \frac{\ln(1 + t)}{t}=1,所以 limt0tln(1+t)=1\lim\limits_{t \to 0} \frac{t}{\ln(1 + t)} = 1

所以 y=ex1=exy^\prime = e^x\cdot1 = e^x

 

 

利用复合函数求导法则推导

y=euy = e^uu=xu = x

根据复合函数求导公式 dydx=dydududx\frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\cdot\frac{du}{dx}

先对 y=euy = e^u 关于 uu 求导,(eu)=eu(e^u)^\prime = e^u;再对 u=xu = x 关于 xx 求导,u=(x)=1u^\prime=(x)^\prime = 1

那么 dydx=eu×1\frac{dy}{dx}=e^u \times 1,把 u=xu = x 代回,得到 (ex)=ex(e^x)^\prime = e^x