Svmmarivm
Haec lectio fvnctiones derivat qvae variabilem in exponente habent. Omnes ad exponentialem natvralem redigvntvr: , et , ita vt derivata fvnctionis , derivata logarithmi et regvla catenae svfficiant. Sic obtinentvr derivatae exponentialis et logarithmi cvivsvis basis, potentiarvm exponentis realis et potentiarvm qvarvm et basis et exponens variantvr, vt vel . Derivata fvnctionis , qvae est , prodvcta, qvotientes et potentias in svmmas convertit: haec est derivatio logarithmica, qvam lectio confirmat neqve svpponit qvod demonstrare vvlt. In fine, recta tangens logarithmi per originem transiens decernit vter maior sit, an , et explicat cvr exitvs a nvmero pendeat.
Proposita discendi
- Exponentialem et logarithmvm cvivsvis basis, et compositiones eorvm, derivare, ab aeqvalitate incipiendo.
- Potentias exponentis realis et potentias basis et exponentis variabilivm derivare, eas vt exponentiales basis scribendo, in dominio vbi basis positiva est.
- Derivationem logarithmicam ad prodvcta, qvotientes et potentias adhibere, antea confirmando fvnctionem derivabilem esse nec in pvncto evanescere.
- Potentias vt et comparare per rectam tangentem logarithmi et inaeqvalitatem fvndamentalem exponentialis.
Exponentialis et logarithmvs cvivsvis basis
Lectio de derivatis fvnctionvm elementarivm demonstravit svam ipsivs derivatam esse et derivatam fvnctionis esse , et nvntiavit derivatam fvnctionis esse . Non opvs est calcvlvm per qvotientem incrementalem iterare: omnis basis positiva potentia est nvmeri . Per definitionem logarithmi natvralis, ex lectione de fvnctione logarithmo, pro omni ; et per legem logarithmi potentiae, ex eadem lectione, . Per regvlam catenae reliqvvm statim patet.
Sit , cvm . Exponentialis derivabilis est in , logarithmvs derivabilis est in , et fvnctio derivabilis est in :
Exponentialis basis per exponentialem natvralem scribitvr et regvla catenae adhibetvr; logarithmvs basis mvltiplvm constans logarithmi natvralis est. Figvra ostendit , et cvm rectis tangentibvs in pvncto , declivitatvm , et , et in fine rectam tangentem fvnctionis in , reflexionem tangentis fvnctionis .
Demonstratio
Sit nvmervs realis. Nvmervs positivvs est; per definitionem logarithmi natvralis et legem logarithmi potentiae, ex lectione de fvnctione logarithmo:
Fvnctio interior linearis est, derivatae , et exterior derivabilis est in toto , per theorema de derivata exponentialis natvralis. Per regvlam catenae, ex lectione de regvla catenae:
Per theorema mvtationis basis, ex lectione de fvnctione logarithmo, pro omni , cvm qvia . Per theorema de derivata logarithmi natvralis, qvod pro et pro valet, et per theorema de derivata combinationis linearis, ex lectione de regvlis derivandi:
Derivata fvnctionis fvnctioni proportionalis est, cvm constante , qvae positiva est si et negativa si ; propter iniectivitatem logarithmi, aeqvalis est tantvm si . Cvm , fvnctio constans est et formvla valere pergit, qvia . In , definitio derivatae limitem praebet, qvi est corollarivm de limitibvs notabilibvs logarithmi et potentiarvm, ex lectione de continvitate fvnctionvm elementarivm: derivata fvnctionis in iam nota erat, et lex eam ad omnia pvncta transfert.
Sit fvnctio in definita, derivabilis in pvncto copiae qvod pvnctvm accvmvlationis est copiae , et sit , cvm . Tvm et derivabiles svnt in . Si , fvnctiones et derivabiles svnt in , in svo dominio; et si , etiam derivabilis est, eadem derivata ac . Derivatae in svnt:
Dvae primae svnt regvla catenae; dvae vltimae, eivs forma in dominio compositionis, qvia logarithmvs in definitvs non est.
Demonstratio
Fvnctiones exteriores et derivabiles svnt in toto , qvod valores fvnctionis continet; regvla catenae dvas primas derivatas praebet, in .
Fvnctio in definita est, qvae copia intervallvm centri et radii continet, et derivabilis est in , derivata . Per corollarivm de regvla catenae in dominio compositionis, pvnctvm accvmvlationis est dominii fvnctionis , et derivata in est:
Si , idem corollarivm, cvm et , derivatam fvnctionis praebet, qvae eadem est. Pro basi per constantem dividitvr, per mvtationem basis.
Sic derivata fvnctionis est , et derivata fvnctionis est in toto . Lectio de regvla catenae fvnctionem in svo dominio derivavit, vbi , et obtinvit; valor absolvtvs effectvm extendit: definita est vbi , et eivs derivata est in tota hac copia, qvae dominivm tangentis est.
Argvmentvm oneratvr…