Al diferenciar a ^ x, la prueba utiliza la serie Maclaurin para a ^ x. Nuevamente, mientras se prueba la serie Maclaurin para a ^ x, se usa la derivada de a ^ x. Es al revés. ¿No debería haber alguna prueba independiente?

Si se refiere a la derivada de la función exponencial [matemáticas] y = a ^ x [/ matemáticas] con [matemáticas] a [/ matemáticas] una constante positiva, puede derivar esa fórmula sin acercarse a una serie. Simplemente use la diferenciación implícita (también conocida como The Chain Rule) de esta manera:

Primero deje que [math] y = a ^ x [/ math] con [math] a> 0 [/ math].

Luego, resuelve [math] x [/ math], para obtener [math] \ ln y = x \ ln a [/ math].

Ahora diferencie con respecto a x en ambos lados para obtener:
[matemáticas] \ frac {1} {y} \ frac {dy} {dx} = \ ln a [/ matemáticas]

Multiplique ambos lados por [math] y [/ math] para obtener [math] \ frac {dy} {dx} = y \ ln a [/ math].

Finalmente, sustituya [math] y = a ^ x [/ math] a la derecha para obtener la fórmula:
[matemáticas] \ frac {dy} {dx} = a ^ x \ ln a [/ matemáticas]

Si esto no es lo que querías decir, entonces me hice un idiota, ¡lo siento mucho!

Como [math] a ^ x = e ^ {xln (a)} [/ math], puede diferenciar esto con la regla de la cadena, siempre que haya encontrado la derivada de [math] e ^ x [/ math]. Pero eso no es problema: dado que define [math] e ^ x [/ math] en términos de una serie de potencia, puede demostrar que esta serie de potencia converge uniformemente en todas partes (mediante la prueba M), por lo que puede diferenciar el término por término. Y ya sabe cómo diferenciar los términos de esta serie de potencias (que son solo de la forma [matemáticas] \ frac {x ^ n} {n!} [/ Matemáticas]), así que sabe cómo diferenciar [matemáticas] e ^ x [/ math], para que sepa cómo diferenciar [math] a ^ x [/ math].

Estos resultados que cité (principalmente sobre convergencia uniforme) se prueban típicamente en un curso introductorio de análisis real, y de hecho, dicho curso se centra principalmente en proporcionar una base rigurosa a los resultados del cálculo.