ex 也叫做自然指数函数,英文名称 exponential function,它有好几种等价写法,高数里面求导、积分、级数展开、微分方程经常会切换形式,最基础写法就是 ex,也可以记作 exp(x),这个记号在复杂指数表达式里面非常好用,另外还有泰勒级数展开形式,以及和对数互逆的形式,不同写法适用场景不一样,下面分类整理全部常用形式。
基础等价写法清单
- 标准指数写法
- exp 函数写法(重点)
- 对数反函数形式
ex,最常用写法,底数是自然常数 e,e≈2.71828
ex=exp(x)
这个是函数记号,优势:当指数部分很长的时候,不用把指数挤在上标位置,比如 ex2+2x 就可以写成 exp(x2+2x),书写更清爽
elny=y,反过来,如果是 y=ex,可以写成 x=lny
也就是 ex 是 lnx 的反函数
泰勒级数展开形式(高数必考)
麦克劳林展开(x=0 处展开)
ex=∑n=0∞n!xn=1+x+2!x2+3!x3+4!x4+⋯
适用:极限、近似计算、证明题
其他变形形式
- 指数幂性质:ex=e22x=(ex/2)2,可以根据题目需要拆分指数
- 微分方程形式:y=ex 满足微分方程 y′=y,也就是导数等于自身
对照表
| 形式 | 表达式 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 标准上标 | ex | 普通计算题 |
| exp 记号 | exp(x) | 复杂长指数,论文教材 |
| 级数展开 | 1+x+2!x2+⋯ | 极限 证明 近似 |
| 反函数形式 | y=ex⟺x=lny | 指数对数互化 |
实操使用步骤
第一步 普通运算优先写 ex
第二步 指数式子很长,换成 exp (x) 写法,避免上标拥挤
第三步 遇到证明极限,就调用泰勒级数展开形式
第四步 解指数方程,就用反函数性质,两边取 ln 变成对数形式
FAQ
问题 1 e 的 x 次方可以写成 exp (x) 吗
回答 1 e 的 x 次方这个考点里,ex=exp(x) 是官方等价记号,exp 就是 exponential 的缩写,高数教材经常使用 exp (x) 代表 e 的 x 次方。
问题 2 e 的 x 次方级数展开是什么
回答 2 e 的 x 次方这个知识点,麦克劳林级数展开是 1+x+2!x2+3!x3+…,也就是无穷求和 ∑n=0∞n!xn。
问题 3 e 的 x 次方和 ln 是什么关系
回答 3 e 的 x 次方这个问题,ex 和自然对数 ln 互为反函数,y=ex 等价于 x=lny,满足恒等式 ln(ex)=x。
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