הבדלים בין גרסאות בדף "פונקצית האקספוננט"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(יצירת דף עם התוכן "בערך זה נגדיר את פונקצית האקספוננט ונוכיח תכונות חשובות שלה. אמנם יש דרכים אחרות להגדיר...")
(אין הבדלים)

גרסה מ־18:42, 20 ביוני 2021

בערך זה נגדיר את פונקצית האקספוננט ונוכיח תכונות חשובות שלה.

אמנם יש דרכים אחרות להגדיר את e וחזקות של מספרים, אנחנו נציג גרסא מבוססת על כלים מתקדמים (טורי חזקות) המתאימה גם לשדה המספרים המרוכבים.


הקדמה

לכל x\in\mathbb{C} נגדיר את פונקצית האקספוננט

e^x=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{x^n}{n!}

(קל לוודא כי טור החזקות הנ"ל מתכנס בכל שדה המרוכבים.)


נגדיר את המספר e להיות

e^1 =\sum_{n=0}^\infty \frac{1}{n!}


הקוראים עשויים להזדעק ולומר שהסימון e^x שמור לחזקה של שני מספרים; ובכן, אנחנו נגדיר חזקה של שני מספרים באמצעות האקספוננט ונוכיח את התכונות המוכרות של פעולת החזקה.

כלומר נגדיר לכל a,b\in\mathbb{R} כך ש a>0 כי

a^b = e^{b\ln (a)}

כאשר \ln היא הפונקציה ההופכית לאקספוננט בממשיים. (כמובן שעלינו להוכיח כי פונקצית האקספוננט e^x:\mathbb{R}\to \mathbb{R} הפיכה.)


כפל אקספוננטים

אחת התכונות הבסיסיות והחשובות ביותר של האקספוננט היא

e^x\cdot e^y = e^{x+y}

כיוון שעדיין לא הגדרנו חזקות, בוודאי לא ניתן להשתמש בחוקי חזקות על מנת להוכיח תכונה זו.

עלינו להוכיח אותה ישירות על ידי ההגדרה של האקספוננט כטור חזקות.

הוכחה