Ero sivun ”Neperin luku” versioiden välillä

[arvioimaton versio][arvioimaton versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
MerlIwBot (keskustelu | muokkaukset)
p Botti lisäsi: zh-yue:E (數學常數)
→‎Eksponenttifunktio: Muotoiltu todistusta
Rivi 8:
== Eksponenttifunktio ==
 
Neperin luvulla on tärkeä merkitys [[eksponenttifunktio]]n ''e<supmath>e^x</supmath>'' kantalukuna.
Tällä funktiolla on se ominaisuus, että funktion [[derivaatta]] on sama kuin funktio itse.
 
Kun nimittäin eksponenttifunktion ''c<supmath>c^x</supmath>'' kantalukuna on positiivinen luku ''<math>c'' </math>, niin tällaisen funktion derivaatta on funktio itse kerrottuna vakiotekijällä. Jos tämä kantaluku <math>c</math> on Neperin luku, niin kyseisen vakiotekijän arvo on <math>1</math>. Tämä voidaan osoittaa seuraavasti:
Jos nyt tämä kantaluku ''c'' on Neperin luku, tämän vakiotekijän arvo on 1. Tämä voidaan osoittaa seuraavasti:
 
 
Olkoot <math>f(x_0) = c^{x_0},\ c \in \mathbb{R}</math>. Derivaatan määritelmän mukaan:
 
Olkoot <math>f(x_0x) = c^{x_0x},\ c \in \mathbb{R}</math>. Derivaatan määritelmän mukaan:
:<math>
\begin{align}
f'(x_0x) &= \lim_{h \to 0} \frac {f (x+h)-f(x)}{h} \\
&= \lim_{h \to 0} \frac{c^{x+h} - c^x}{h} \\
&= \lim_{h \to 0} \frac {c^x(c^h-1)}{h} \\
&= c^x \lim_{h \to 0} \frac{c^h - 1}{h}.
\end{align}
</math>
Rivi 31 ⟶ 28:
-->
 
Näin huomataan, että kaikilla ''kantaluvun <math>c'':n</math> arvoilla funktion c<supmath>c^x</supmath> derivaatta on funktio itse kerrottuna lausekkeella:
:<math>\lim_{h \to 0} \frac{c^h - 1}{h}</math>.
 
Oletetaan sitten, että jollakin ''kantaluvun <math>c'':n</math> arvolla ''c = <math>e''</math> tämä raja-arvo on 1. Tällöin saadaan:eli
 
:<math>1 = \lim_{n \to 0+} \frac{e^n - 1}{n}.</math>
 
Koska osamäärän raja-arvo = osoittajan raja-arvo jaettuna nimittäjän raja-arvolla., niin nimittäjän raja-arvolla kertomalla saadaan
Oletetaan sitten, että jollakin ''c'':n arvolla ''c = e'' tämä raja-arvo on 1. Tällöin saadaan:
:<math>
\begin{align}
1\lim_{n &\to 0+} n &= \lim_{n \to 0+} \frac{e^n - 1}{n} \\
\lim_{n \to 0+} e^n & = \lim_{n \to 0+} e^n(1 -+ 1n) \\
\lim_{n \to 0+} e^n & = \lim_{n \to 0+} \left(1 + n\right)^\frac{1}{n} \\
e & = \lim_{n \to 0+\infty} \left(1 + n\right)^\frac{1}{n} \\right)^n.
e & = \lim_{n \to \infty} \left(1 + \frac{1}{n}\right)^n
\end{align}
</math>
eli tämä luku ''<math>e''</math> on sama kuin Neperin luku.
 
eli tämä luku ''e'' on sama kuin Neperin luku.
 
(huom.) Todistuksen toisella rivillä vedotaan siihen että:
osamäärän raja-arvo = osoittajan raja-arvo jaettuna nimittäjän raja-arvolla.
 
== Vaihtoehtoisia esitysmuotoja ==