自然底数e的x次方,导数为什么是它本身?e为什么这么神奇?

自然底数e的x次方,导数为什么是它本身?e为什么这么神奇?

如果我们想定义一个函数使得它的导数等于它自己,即定义函数使得,那么要如何定义呢?

由于可微,于是在上解析,因此可以将在原点处展成幂级数,设

对求导得到

要使得,那么有,即,这样就得到了序列的递归定义。令(也可以用其他的值),那么,因此

由于,因此(1)式中的幂级数的收敛半径是,这样就定义了一个函数满足要求。

我们把这个在整个上解析的函数(整函数)叫做指数函数,定义复指数函数为

根据上面的讨论,我们有。指数函数还有另一个重要的性质。

将限制在实数上,就得到了实指数函数

定义Euler数为

实指数函数还有另一种表示:

命题. 对于每个实数,有。

因此对于实数,和表示同一个函数,这就是为什么。