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¿Conoces algún texto de Cálculo que defina las funciones exponenciales y logarítmicas de forma alternativa?

La historia de casi todos los libros de introducción al Cálculo es bien conocida por todos: no se tiene el "derecho" de elevar un número a una potencia irracional, así que olvídate de los exponentes por ahora y veamos $y=x^{-1}$ . Cómo impar, la inocente fórmula de la antiderivada de una función de potencia se rompe pero caramba debe tiene una antiderivada, ¡es suave! Examinemos sus propiedades...

...y al final, Rosebud era su trineo, no, espera, la misteriosa antiderivada resulta tener una inversa que corresponde exactamente al concepto de exponentes de la escuela elemental, ¡sólo que también funciona para exponentes irracionales! ¡El héroe gana! El final.

Pero, ¿y si empezamos por el extremo opuesto? Empezamos con la inocente función exponencial, sólo definida para los racionales (hasta ahora) $y=k^x$ , $k>0$ y si $x_0$ es irracional, demuestre que, como $x$ (sin dejar de ser racionales) se acerca $x_0$ , $k^x$ se acerca a algún número real específico. Definir que dicho número es $k^{x_0}$ .

Y a partir de ahí, demostrar que nuestro ¡Nuevo! ¡Mejorado! $k^x$ es continua, tiene una derivada que también es exponencial, que hay alguna $k=e$ para el que la exponencial es su propia derivada, que la inversa de $e^x$ tiene $x^{-1}$ como su derivado, etc...

¿Conoces algún texto de Cálculo que adopte ese enfoque?

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scubabbl Puntos 6776

Me gusta el enfoque que Lang adopta en Análisis de la licenciatura . Define la exponencial como una función que satisface la siguiente ecuación diferencial sujeta a condiciones iniciales especificadas:

$$ f^{\prime} = f, \;f(0)=1 $$

Partiendo de estos supuestos, demuestra que si $f$ existe, entonces es único. Más adelante en el texto demuestra la existencia con series de potencias. Da un tratamiento análogo para $sin(x)$ y $cos(x)$ . Fitzpatrick's Cálculo avanzado adopta un enfoque similar

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abc Puntos 26

Tal vez necesites el libro de G.M. Fikhtengolts Un curso de cálculo diferencial e integral ( ..: )? El vol.1 da una construcción desde el poder irracional.

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Eran Medan Puntos 193

He visto otras formas de hacerlo. Sé que al menos un curso de análisis en mi universidad (para bioingenieros) define la función exponencial a través de su serie de Taylor y trabaja a partir de ahí.

El otro enfoque que he visto se extiende de los exponentes racionales a los reales utilizando secuencias de Cauchy de números racionales.

Debo decir que ninguno de ellos es un texto básico de cálculo, pero siguen siendo textos básicos de análisis.

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