對數求導法

對數求導法

對數求導法是一種求函式導數的方法。

取對數的運算可將冪函式、指數函式及冪指函式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。

對數求導法套用相當廣泛。

基本介紹

  • 中文名:對數求導法
  • 領域:數學
  • 作用:求函式導數
  • 優點:求導運算計算量大為減少
定義,原理,適用性,求導舉例,套用舉例,

定義

對求導的函式
其兩邊先取對數
,再同求導
,就得到求導結果
這種求導方法就稱為對數求導法。簡稱對數求導法

原理

對數求導法的原理就是
(1)換底,即
(2)複合函式求導法則,即

適用性

函式
是乘積形式、商的形式、根式、冪的形式、指數形式或冪指函式形式的情況,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、冪函式指數函式冪指函式運算降格成為乘除運算。

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)設函式
由方程
所確定,且已知
,求
方程兩邊對
求導,得
,求得
代入得
這裡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。

套用舉例

求函式
在區間
上的最小值,函式
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)
 負
 0
 正
 f(x)
 單調減少
 最小值
 單調增加
函式
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)
  正
 0
 負
 g(x)
 單調增加
 最大值
 單調減少
函式
在區間
上的最大值為

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