對數求導法

對數求導法

求函數導數的方法
對數求導法是一種求函數導數的方法。取對數的運算可将幂函數、指數函數及幂指函數運算降格成為乘法運算,可将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
  • 外文名:
  • 适用領域:數學
  • 所屬學科:數學、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

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。這裡需要補充說明,。因為,的導數是

這種求導方法就稱為取對數求導法 。簡稱對數求導法。

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

适用性

函數是乘積形式、商的形式、根式、幂的形式、指數形式或幂指函數形式的情況,求導時比較适用對數求導法,這是因為:取對數可将乘法運算或除法運算降格為加法或減法運算,取對數的運算可将根式、幂函數、指數函數及幂指函數運算降格成為乘除運算。

求導舉例

(1)設,求

解 取對數得,求導得,所以

(2)設,求

解取對數得

求導得

(3)設函數由方程所确定,且已知,求

解方程兩邊對求導,得

,求得

代入得

注 這裡由于整體上是個減法,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。

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。

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

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