Comment trouver la fonction exponentielle ?

Bonjour.
Je cherche à comprendre comment on trouve que la fonction qui est sa propre dérivée est égale à
e^x
Selon quel raisonnement ?

J'ai compris comment on arrive à la forme de série de exp (forme sérielle ?) et je comprends qu'avec x=1 on obtient la constante e avec cette fonction.

Mais comment en arrive-t-on à dire que la fonction complète est une fonction exposant de e ?

Réponses

  • Bonjour,
    Tout dépend de la définition de l'exponentielle choisie. Il se trouve que l'une des définitions de l'exponentielle est justement la solution de l'équation de Cauchy $y'=y$ et $y(0)=1$.

    Edit : Pas très gentil de modifier le message après ma réponse...
  • Un indice.
    $n>0$ un entier.
    \begin{align}\exp(n)=\exp\left(\sum_{k=1}^n 1\right)=\prod_{k=1}^n \exp(1)=\left(\exp(1)\right)^n\end{align}
  • Bonjour Lazare.

    Il se trouve que $a^x$ n'est pas définissable de façon générale par les formules de base qui définissent $a^n$ pour n entier supérieur ou égal à 2 (produit de n termes égaux à $a$), puis par extension conservant les formules, ou presque pour n=1 puis 0, puis pour n entier négatif (et a non nul), et même pour n nombre rationnel avec les "racines n-ièmes", mais là déjà on coince sur la cohérence des calculs.
    Par contre, on a trouvé au dix-septième siècle, une fonction bien continue, bien lisse, qui permet de définir $a^x$ pour tout réel $a>0$ par $a^x=\exp(x\ln(a))$. Depuis, on n'a pas trouvé mieux.
    Mais $e^x$ n'est que la réécriture de $a^x$ pour $a=e$ par le formule ci-dessus (*). Et le fait que l'exponentielle est sa propre dérivée est une conséquence de sa définition, qui a varié (limite d'une suite, réciproque de $\ln$, série, ...). mais ce n'est pas $e^x$ qu'il faut considérer, c'est la fonction $\exp$.

    Cordialement.

    (*) $e^x=\exp(x\ln(e))=\exp(x\times 1) = \exp(x)$
  • Que signifient les petits dollars ? C'est un bug d'affichage?
  • Heu ... si l'affichage du LaTeX se fait bien, tu ne devrais pas avoir de $ qui apparaissent. Ces symboles sont dans le texte envoyé (qu'on peut obtenir avec "Citer") et sont des délimiteurs pour le LaTeX (langage d'écriture de formules et textes mathématiques).
    Ils apparaissent parfois quand le logiciel dédié à Internet sur l'appareil est trop faible, ou le serveur trop lent. Mais normalement, on ne les voit pas.

    Cordialement.
  • Grenouille factorielle écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?4,2290508,2290510#msg-2290510
    [Inutile de recopier un message présent sur le forum. Un lien suffit. AD]

    Excuse moi pour la modification. Je n'avais pas vu ta réponse. Ma question restait la même j'ai juste ajouté quelque précisions.


    Que signifie le symbole de barre verticale à droite du terme ?
    [Pour les barres verticales avec MacOS voir http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?32,1204455,1209141#msg-1209141 AD]
  • Il n'y a pas de barre verticale, c'est ton logiciel qui les place parce que mal réglé pour lire LaTeX. Voir ce message
  • J'ai compris ce que je cherchais a comprendre grace à un passage de ce pdf:
    http://labomath.free.fr/faidherbe/ts/cours2009/exponentielle.pdf

    image-2021-08-19-212326.png

    Ca implique que exp(a+b)=exp(a)*exp(b) et que donc que la fonction exp à bien le comportement d'une fonction exposant.
  • $\displaystyle \frac{e^{x+ \Delta x}-e^{x}}{\Delta x}=\frac{(e^{\Delta x}-1) e^{x}}{\Delta x}$
    L’exponentielle gagne toujours... ._.'
    Donc quand $\Delta x$ tend vers 0 alors ça tend vers $e^x$
    donc si $y=e^x$ alors $y'=y$
    :)
    Je suis donc je pense 
  • C'est bien, Lazare, d'avoir trouvé seul; car comme on ne sait rien de ce que tu sais, pas même ce que tu appelles exponentielle (tu n'as pas donné de définition), nous, on ne peut pas grand chose ...
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