作者ntust661 (Crm~)
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标题Re: [微积] 请问一个最基本的问题 lnx
时间Mon Nov 9 22:39:31 2009
原文43
我觉得你不能用(反微分)积分这种东西来说,不然解释半天你也不会相信
原 PO 就先假装不知道这个对数 ln 指数 e 往下看吧 :)
f(x+h) - f(x)
导函数的定义是 f'(x) = lim ──────
h→0 h
既然 三角函数 多项式函数 我都可以带这个定义来求导函数
那对数呢??
x
f(x) = log f'(x) = ???
a
当然罗带入定义吧~
(x + h) x
log - log
a a
f'(x) = lim ───────────
h→0 h
因为对数律 相减 变成 相除
x + h
(────)
log x
a
f'(x) = lim ───────────
h→0 h
因为对数律 外面相乘 变成 次方
1
──
h h
(1 + ──)
= lim log x
h→0 a
h 1 x
感觉有点怪怪的 里面有 ── , 外面只有 ── 。 那我让他乘 ──
x h x
1
──
h h
x (1 + ──)
= lim ── log x
h→0 x a
↑ 反正乘 1 结果不会变 。 所以乘个 x 就要除个 x
利用对数律,把分子的 x 移进去次方里面
x
──
h h
1 (1 + ──)
= lim ── log x
h→0 x a
这时候产生了一个非常神奇的东西 e
1/h
请问 lim (1 + h) = ???
h→0
有人说, 1 加上微量,然後在乘上无穷次方还是 1
有人说, 不对! 1 加上微量的无穷次方,然後算出来会变成 2
有人又说,错错错! 1 + 微小扰动的无穷次方,会造成无限大
啾~~~~~~静!谁才是对的呢?
这时候 Euler 就跑出来叫啦~
他说,这个简单,利用二项式展开
m m m n m m m 2 m 3 m n
(1 + x) = Σ C x = C + C x + C x + C x + ... + C x + ...
n=0 n 0 1 2 3 n
C 就是算组合数
m m!
C = ───── ( ! 表示 阶乘 )
n (m-n!)(n!)
所以依照二项式定理
1/h (1/h)! (1/h)! (1/h)! 2
(1 + h) = ──── + ───── (h) + ───── h + ...
0!(1/h)! 1!(1/h-1)! 2!(1/h-2)!
1 1 1
= ── + ── + ── + ...
0! 1! 2!
1 1 1 1 1 1
= ── + ── + ── + ── + ── + ── +...
0! 1! 2! 3! 4! 5!
= 2.718281828...
然而这个数字我们就简略以 e 来代替
---回到这个式子
x
──
h h
1 (1 + ──)
= lim ── log x
h→0 x a
我可以知道上面那串可以写成 e 这个常数
e
log
a 1 x
= ─── = ──── (其中 log 写成自然对数 ln )
x x lna e
这下好啦 ! 我知道对数微分了
那我好像知道一件事情了!
n 1 n + 1
平常的多项式积分 ∫ x dx = ── x + C
n + 1
但是遇到 n = -1 就不能运算了!
1
还好今天我看到对数的微分等於 ──── (其中 ln a 又是常数)
x lna
那我要如何把 ln a 改成 1 呢 ???
很简单! 只要把"真数"与"底数"写成一样的时候就会等於 1 了。
那我 ln a 的底数,就是 2.718281828.... = e
1
那我也把真数 a 令为 e 就会得到 ── 了
x
x 1
那我既然 D log = ────
a x lna
a = e 的时候??
x 1
D log = ──── ??
e x
1
d( ln x) = ─── dx
x
原PO的问题就迎刃而解啦!!!
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◆ From: 140.118.234.83
1F:推 cosmo2256 :超推...感谢您的辛劳啦:) 不过我要再研究一下课本 11/09 22:50
2F:→ cosmo2256 :因为它跟你是完全背道而驰 由於你用了尤拉公式 11/09 22:51
3F:→ cosmo2256 :所以知道那一坨等於e这个常数 但课本是不用尤拉 11/09 22:51
4F:→ cosmo2256 :反而是先知道lnx的微分是1/x 然後才知到 11/09 22:52
5F:→ cosmo2256 :(1+1/X)^X的极限是e 11/09 22:53
6F:→ ntust661 :感觉课本这样写会造成吸收不良 11/09 22:53
7F:→ ntust661 :要定义他那你还不如先定义对数 11/09 22:54
8F:→ ntust661 :你说是不是呀~ 11/09 22:54
9F:推 cosmo2256 :我也绝得你这样比较直观:) 11/09 22:56
10F:→ ntust661 :我觉得你看我这个看懂了在看课本上的=3= 11/09 22:56
11F:→ ntust661 :个人推荐啦...因为当初我在学的时候我觉得这样吸收快 11/09 22:57
12F:→ cosmo2256 :感谢阿 你的我懂了 :) 11/09 22:57
13F:推 ckWade :写得真好 cosmo你可以去借一本书 "毛起来说e" 11/09 23:01
14F:→ ckWade :整本书就是为了解答e lnx 这些数的观念而写的 11/09 23:02
15F:推 cosmo2256 :喔~~ 感谢你喔:) 11/09 23:04
16F:推 mantour :我觉得反过来也没有错呀 11/09 23:07
17F:→ mantour :课本这种定义方式的目的并不是要定义e 11/09 23:07
18F:→ mantour :而是为了要求 1/x 的反导函数 11/09 23:07
19F:→ mantour :过程中自然产生了e这个常数 11/09 23:08
20F:推 cosmo2256 :但是这样的话有两个问题 第一 如何证明他有 11/09 23:09
21F:→ mantour :而且我想之所以会用这样写法也是有原因的 11/09 23:09
22F:→ mantour :证明呀 课本上後面应该有写 自己去看 11/09 23:09
23F:→ cosmo2256 :对数性质 第二 我讲错了 只有第一XD 11/09 23:10
24F:→ ntust661 :任何的积分,都是以微分来推的 11/09 23:11
25F:→ ntust661 :所以我觉得要学积分最好先学会微分QQ 11/09 23:12
26F:推 mantour :不对 定积分的定义是独立於微分的定义外的 11/09 23:12
27F:→ ntust661 :应该说有微积分基本定理才知道微分积分的关系吧@@ 11/09 23:13
28F:→ mantour :n大这样的approach不是不行 但要做到数学上严谨 11/09 23:13
29F:→ mantour :要考虑得比较多 11/09 23:13
30F:→ ntust661 :就像本版的第一篇XD? 11/09 23:14
31F:→ mantour :你要先定义出 a^x , x为实数时的值 11/09 23:16
32F:推 cosmo2256 :目前我支持n大 理由是 比如说我们做cosx的积分 11/09 23:16
33F:→ mantour :然後证明指数函数和对数函数都是连续函数 11/09 23:16
34F:→ cosmo2256 :不是就都是说 因为sinx的微分等於cosx所以cosx的 11/09 23:17
35F:→ mantour :这没有什麽支不支持 二种都可以 11/09 23:17
36F:→ mantour :请回想定积分的定义… 11/09 23:17
37F:→ cosmo2256 :的积分等於sinx吗? 若不用这个 那要如何做cosx积分 11/09 23:17
38F:→ cosmo2256 :呢? 11/09 23:18
39F:→ mantour :请回想定积分的定义 11/09 23:18
40F:→ mantour :先分别定义定积分 和微分 之後才有微基分基本定理 11/09 23:19
41F:推 cosmo2256 :那要如何用积分的定义求cosx的积分呢? 11/09 23:27
42F:推 hanabiz :你不知道有的书先从积分开始讲? 11/09 23:44
43F:推 yuyumagic424:早年一堆数学家都用一些奇奇怪怪的技巧来做积分的 11/09 23:45
44F:→ ntust661 :其实在很久以前似乎积分比微分早讲很多 11/09 23:45
45F:→ yuyumagic424:到了牛顿和莱布尼兹提出微积分基本定理以後 11/09 23:45
46F:→ yuyumagic424:积分问题才被简化为求反微导 11/09 23:45
47F:推 calvin4 :这篇我看了很感动,请让我m了他。原po你真用心! 11/09 23:50
48F:→ ntust661 :恩嗯~ 11/09 23:50
49F:推 mikechan :推 11/10 00:09
50F:推 srewq :推喔! 11/10 00:26
51F:推 ri3567 :推阿铭~~~ 11/10 00:27
52F:推 kagato :推!! 11/10 02:01
53F:推 e761031 :推阿~ 11/10 02:49
54F:推 VAX9210 :原PO用心+1 11/11 08:29