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指数が自然数であるべき乗の微分公式は、二項定理によって証明されます。
指数が0やマイナスの整数になると二項定理は使えません。nが0の場合はx⁰=1なので(0乗すると全ての数は1になる)その微分は定数の微分なので0です。べき乗の微分公式に0を代入しても成り立ちます。
n(負の整数)を-m(mは自然数)と置き換えて、商の微分公式を使うことで、負の整数が指数になっても、べき乗の微分公式が使えることがわかります。
指数が有理数であってもべき乗の公式が使えます。難しいのですが、有理数は分数で表せること、合成関数の定理を使って証明できます。
実は、実数全体について、べき乗の公式が使えるのですが、頭がついていけないので、もっと勉強してから考えることにします。
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