f(x) = xα f'(x) = αx α -1
La dimostrazione di questo risultato richiede cautela e deve essere scissa in varie parti.
1. L'esponente è un intero positivo. In questo caso il dominio della funzione è tutto l'insieme R dei reali. Il risultato discende dal seguente calcolo (abbiamo scritto n al posto di α):
.
2. L'esponente è un intero negativo. In questo caso il dominio della funzione è dato dai reali non nulli. Il risultato discende dal seguente calcolo (abbiamo scritto -n al posto di α):
.
Lo stesso risultato poteva essere ricavato, a partire dal caso dell'esponente intero positivo, utilizzando la regola del quoziente: .
3. L'esponente è non intero. In questo caso si può porre (almeno per x>0) xα = eα lnx (la cosa non era prima possibile perché anche gli x negativi stavano nel dominio della funzione). A questo punto si può utilizzare la regola di derivazione delle funzioni composte: . Per x=0, quando è possibile fare la derivata, si può ragionare per continuità, ma non intendiamo mettere troppo i puntini sulle i!
4. Il caso dei radicali. Non sempre il caso dei radicali può essere considerato facente parte del caso 3: per esempio si ritiene, di norma, che la funzione sia definita anche per gli x negativi, e allora non si può applicare il procedimento sopra indicato. Per risolvere questi casi si può applicare la regola di derivazione delle funzioni inverse: sviluppiamo in dettaglio solo il caso della radice cubica. Se poniamo e teniamo conto che f'(x)=3x2, otteniamo facilmente: , in perfetta sintonia con la formula che andiamo dimostrando.