自然指数

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自然指数
术语名称 自然指数
英语名称 exponential function
别名 自然指数函数, natural exponential function

自然指数((natural) exponential function)指以自然常数 e 为底的指数函数。其逆运算为自然对数

对应连续的“一直按当前数值增加”的概念,其导函数与自身相同。

定义

微分方程定义

微分方程 [math]\displaystyle{ f(x) = \frac{\mathup{d}}{\mathup{d}x} f(x) }[/math] 的解一定有相同形式,只差一个系数区别。将其中满足 [math]\displaystyle{ f(0)=1 }[/math] 的解定义为 [math]\displaystyle{ \exp x }[/math]

级数定义

[math]\displaystyle{ \exp x = \sum_{k=0}^\infty \frac{x^k}{k!} = 1 + x + \frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{6} + \frac{x^4}{24} + \dots }[/math]

自然指数
函数名称 自然指数函数
函数符号 [math]\displaystyle{ \exp }[/math]
Latex
\exp
类型 双射
定义域 [math]\displaystyle{ \mathbb{R} }[/math]
陪域 [math]\displaystyle{ \mathbb{R}_+ }[/math]


性质

自然指数函数是一个双射。在全定义域上严格单调递增

图像有渐近线 [math]\displaystyle{ x=0 }[/math]


特殊指对幂函数
运算 位置 -1 0 1 2 e 3 10
乘方 指数
幂函数
倒数函数 0 处无定义
常函数
恒等函数 平方 e 次方 立方 10 次方
底数
指数函数
奇偶性/
符号
部分定义
常函数
常函数 2 的幂 自然指数 3 的幂 10 的幂
开方 根指数 倒数函数 0 处无定义
常函数
恒等函数 开平方 - 开立方 -
对数 底数
对数函数
- - - 以 2 为底
的对数
自然对数 以 3 为底
的对数
常用对数

琐事

名称

英语 exponential function 对应指数函数,有时特指以 e 为底的指数函数。 需要区分特指时才加 natural 一词。 中文对这个函数没有专门的名称,只说 e 的 x (次幂)。