¿Cuál es la derivada de x ^ n con respecto a x para cualquier n irracional?

Un método común para definir poderes no racionales es en términos de las funciones exponenciales y logarítmicas. Por supuesto, esos deben definirse primero. Si lo son, entonces puedes definir

[matemáticas] a ^ b = e ^ {b \ log a} [/ matemáticas]

donde [math] \ log a [/ math] denota el logaritmo natural de [math] a. [/ math]

Para hacer esa definición en primer lugar, debes saber que está de acuerdo con la definición anterior cuando el poder es un número racional [matemática] b = m / n, [/ matemática] es decir, debes demostrar que

[matemáticas] \ displaystyle \ sqrt [n] {a ^ m} = e ^ {m (\ log a) / n} [/ math]

Una vez que se hace esa definición, y conoce las derivadas de [math] e ^ x [/ math] y [math] \ log x, [/ math] entonces puede mostrar que [math] \ frac {d} {dx} x ^ n = nx ^ {n-1} [/ math] usando la regla de la cadena:

[matemáticas] \ displaystyle \ frac {d} {dx} x ^ n = \ frac {d} {dx} e ^ {n \ log x} = e ^ {n \ log x} \, \ frac {n} { x} = \ frac {nx ^ n} {x} = nx ^ {n-1} [/ math]

nx ^ (n-1), en esa forma

por ejemplo, si n = pi
Derivada de x ^ (pi) = (pi) x ^ [(pi) -1]