Exponentielle. — Prenons maintenant l’exponentielle
dy — e ,+dl — e* = c* e** — c* = e* («* — i).
Je considère à part la parenthèse
On déduit de là
puis, en prenant les logarithmes népériens des deux membres,
dx = L ( i «) ,
Or flx est infiniment petit, c’est-à-dire infiniment près de zéro, par suite e Jx Test de e° ou de l’unité, et enfin e dj — i de zéro. Donc a est infiniment petit et on peut le considérer comme tendant constamment vers zéro. Dans ces conditions, la théorie ordinaire des logarithmes enseigne
que l’expression (i -+- a) K a une valeur finie qui est précisément égale à e, et qui forme la base dju système népérien. On a donc simplement
et en ditisaul membre à membre,
dx L (i •+- a)
e‘ lr — i a
dx
Le= i.
t 4 ’ — i — dx ,
et, par suite,
dy — e 1 . d.r.
Si, au lieu de la différentielle, on prend la dérivée
fiy
on obtient cette règle très-simple : L’exponentielle est ellemême sa propre dérivée.
Logarithme. — Si l’on pose
y=Lx,
on en déduit, en prenant l’exponentiellê des deux membres,
dillércntiant celte équation d'après la règle précédente : <~r . /tj — dx.
CALCUL DIFFÉRENTIEL
TI
d’où
( j dx
eT x
1 5. Fonction trigonométrique. — Oii a pour le sinus y = sin x,
rfr = sin (x -+- dx) — sin j = cos. r sin dx -h sin x cos dx — sin j:
Or dans le premier terme sin dx peut être remplacé par d.r, car le cercle étant normal à son rayon, l’élément d’arc dx considéré comme rectiligne sauf des infiniment .petits d’ordre supérieur se confond avec, son sinus. Pour celle raison cos dx, qui n’est autre que y / 1 — sin’ dx, peut être remplacé par V i — dx* ou par l'unilé. Alors les deux derniers termes sc détruisent et il reste
i ly — cos x . <ix.
Si on prend la dérivée
(fy
dx
= cos.r.
La dérivée du sinus est le cosinus.
Fonction circulaire. — Si on pose
y — arc sin x,
on en déduit, en prenant le sinus des deux membres, sin y = sin (arc sin x) = x, et en diflérenliant -d'après la règle précédente : cos y . dy — dx,
! d.r d.r. dx
cos i y i — sin 1 y - \j i — x-
11 reste à nous fixer sur le signe de cette diflcrcnliclle,
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ou à savoir (12) si la fonction croit ou non en même temps que sa variable. Or d’après nos conventions (2, note 5) la fonction circulaire se rapportant à l’arc du premier quadrant positif ou négatif, varie dans le même sens que la variable et a par suite une dérivée positive. La formule est donc
CALCUL DIFFÉRENTIEL