ネイピア数(e)とは、以下の式で表される数のことです。
ネイピア数を使った指数関数e^[x]]は、微分してもe^[x]]のままであるという性質があります。つまり、a^[x]]を微分するとa^[x]]となるようにaを調整したものがネイピア数です。
なお、ネイピア数は、以下のように表すこともできます。
また、ネイピア数はe=2.71828…のように無限に続く小数です。
a^[x]]を微分してもa^[x]]となるようなaを探してみます。
まず、導関数の式は以下です。
をfff(x)=a^[x]]で展開します。
を変形します。
でくくります。
はΔxを含まないため、limの外に出せます。
が1になれば、a^[x]]を微分してもa^[x]]になります。なので、今度は以下の式を解いていきます。
両辺にΔxを掛けます。このとき、Δxは極限値なので以下のように右辺にもlimが必要になります。
を右辺に移項します。このとき、以下のように1+Δxの順番にしておきます。Δxよりも1の方が大きいので、1から並べた方が直感的であるためです。
両辺を乗します。
は、a^[1]]=aとなり、Δxがなくなるため、を左辺から削除することができます。
このときのaがネイピア数(e)となります。
e^[x]]は、___exp__ (x)と表すこともできます。