冪関数
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概要
冪関数 (power function) とは、冪演算の底と冪指数から冪を得る関数。
冪関数
定義:
\[ f_a : x\mapsto x^a \]
冪関数の微分
公式:
\[ (x^a)^\prime = ax^{a-1} \]
導出:
\[ \begin{aligned} f(x) &= x^a \cr \ln f(x) &= \ln x^a \cr \left(\ln f(x)\right)^\prime &= (a\ln x)^\prime \cr \frac{f^\prime(x)}{f(x)} &= \frac{a}{x} \cr f^\prime(x) &= \frac{af(x)}{x} \cr &= ax^{a-1} \cr \cr \therefore (x^a)^\prime &= ax^{a-1} \end{aligned} \]
冪関数の不定積分
公式:
\[ \int{x^a}dx = \frac{x^{a+1}}{a+1} + C \]
導出:
冪関数の微分により、
\[ \begin{aligned} \therefore \int{x^a}dx = \frac{x^{a+1}}{a+1} + C \end{aligned} \]