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對數求導法

鎖定
對數求導法是一種求函數導數的方法。
對數的運算可將冪函數指數函數冪指函數運算降格成為乘法運算,可將乘法運算或除法運算降格為加法或減法運算,使求導運算計算量大為減少。
對數求導法應用相當廣泛。
中文名
對數求導法
適用領域
數學
所屬學科
數學
所屬學科
高數
領    域
數學
作    用
求函數導數
優    點
求導運算計算量大為減少

對數求導法定義

對求導的函數
其兩邊先取對數
,再同求導
,就得到求導結果
。這裏需要補充説明,(ln f(x))'=f'(x)/f(x)。因為,ln(x)的導數是1/x。
這種求導方法就稱為取對數求導法 [1]  。簡稱對數求導法

對數求導法原理

對數求導法的原理就是
(1)換底,即
(2)複合函數求導法則,即

對數求導法適用性

函數
是乘積形式、商的形式、根式、冪的形式、指數形式或冪指函數形式的情況,求導時比較適用對數求導法,這是因為:取對數可將乘法運算或除法運算降格為加法或減法運算,取對數的運算可將根式、冪函數指數函數冪指函數運算降格成為乘除運算。

對數求導法求導舉例

(1)
,求
取對數得
,求導得
,所以
(2)
,求
取對數得
求導得
所以
(3)設函數
由方程
所確定,且已知
,求
方程兩邊對
求導,得
,求得
代入得
這裏由於整體上是個減法,所以先取對數沒有用。如果寫為
,那是錯的,對數沒有這樣的運算性質。

對數求導法應用舉例

求函數
在區間
上的最小值,函數
在區間
上的最大值 [2] 
在區間
上連續且可導,
(1)取對數得
,求導得
,所以
x
(0,1/e)
1/e
(1/e,+∞)
f '(x)
0
f(x)
單調減少
最小值
單調增加
函數
在區間
上的最小值為
(2)取對數得
,求導得
,所以
x
(0,e)
e
(e,+∞)
g'(x)
0
g(x)
單調增加
最大值
單調減少
函數
在區間
上的最大值為
參考資料
  • 1.    趙樹嫄.微積分(第三版).北京:中國人民大學出版社,2012:123
  • 2.    【美】H.P.格林斯潘,D.J.班奈.微積分應用數學引論上冊.北京:高等教育出版社,1979:214