Содержание.
Введение
1. Вещественная функция
1.1 Определение показательной функции
1.2 Свойства
1.3 Асимптотика
2. Комплексная функция
Литература
Введение.
Показательная функция — математическая функция , где a называется «основанием», а x — «показателем» степени.
- В вещественном случае основание степени — некоторое неотрицательное вещественное (действительное) число, а аргументом функции является вещественный показатель степени.
- В теории комплексных функций рассматривается более общий случай, когда аргументом и показателем степени может быть произвольное комплексное число.
- В самом общем виде — uv, введена Лейбницем в 1695 г.
Особо выделяется случай, когда в качестве основания степени выступает число e. Такая функция называется экспонентой (вещественной или комплексной).
Вещественная функция
Определение показательной функции
Пусть a — неотрицательное вещественное число, x — рациональное число: . Тогда определяется по следующим правилам.
|
|
- Если x > 0, то .
- Если x = 0 и , то .
- Значение 00 не определено (см. Раскрытие неопределённостей).
- Если x < 0 и a > 0, то .
- Значение ax при x < 0, a = 0 не определено.
Для произвольного вещественного показателя x значение ax можно определить как предел последовательности , где rn — рациональные числа, сходящиеся к x. Для экспоненты есть и другие определения через предел, например:
Свойства
График экспоненты
Используя функцию натурального логарифма , можно выразить показательную функцию с произвольным положительным основанием через экспоненту:
Эта связь позволяет ограничиться изучением свойств экспоненты.
Аналитические свойства:
В частности:
Разложение в ряд:
.
Асимптотика
Показательная функция растёт на бесконечности быстрее любой полиномиальной:
Большая скорость роста может быть проиллюстрирована, например, задачей о складывании бумаги.
Комплексная функция
Для расширения экспоненты на комплексную плоскость определим её с помощью того же ряда, заменив вещественный аргумент на комплексный:
Эта функция имеет те же основные алгебраические и аналитические свойства, что и вещественная. Отделив в ряде для eix вещественную часть от мнимой, мы получаем знаменитую формулу Эйлера:
Таким образом, комплексная экспонента периодична вдоль мнимой оси.
Показательная функция с произвольным комплексным основанием и показателем степени легко вычисляется с помощью комплексной экспоненты и комплексного логарифма.
Пример: ; поскольку (главное значение логарифма), окончательно получаем: .
|
|
Список используемой литературы.
1. https://multiurok.ru/files/doklad-primienieniie-stiepiennoi-pokazatiel-noi-lo.html
2. https://myslide.ru/presentation/skachat-pokazatelnaya-funkciya-eyo-primenenie-v-zhizni
3. http://wreferat.baza-referat.ru/Показательная_функция
4. https://knowledge.allbest.ru/mathematics/3c0b65625a2bd68b5c53b88421316d26_0.html