Производные показательных, логарифмических и степенных
функций
1. Производная показательной функции
Вычислим среднюю скорость роста показательной функции
на отрезке
Обозначим
Очевидно, что если
стремится к нулю, то
также стремится к нулю, а тогда
следовательно, по следствию из второго замечательного предела
Итак,
2. Производная натурального логарифма
Производную натурального логарифма можно получить, дифференцируя
тождество
и применяя правило дифференцирования сложной функции:
Разумеется, мы повторили вывод производной обратной функции.
Функция
сводится к натуральному логарифму:
где
Получим
3. Производная степенной функции
Формулу для производной степенной функции
с целым показателем
мы уже знаем:
Используя правила дифференцирования и свойства показательной
функции, мы проверим, что эта формула справедлива для любого
вещественного показателя
k.
Выполним преобразование:
Вычислим производную:
что и требовалось доказать.