对数求导法是一种求函数导数的方法。
取对数的运算可将幂函数、指数函数及幂指函数运算降格成为乘法运算,可将乘法运算或除法运算降格为加法或减法运算,使求导运算计算量大为减少。
对数求导法应用相当广泛。
中文名对数求导法
适用领域数学
所属学科数学、高数
领 域数学
作 用求函数导数
优 点求导运算计算量大为减少
定义对求导的函数其两边先取对数,再同求导,就得到求导结果。这里需要补充说明,。因为,的导数是。
这种求导方法就称为取对数求导法 。简称对数求导法。[1]
原理对数求导法的原理就是
(1)换底,即;
(2)复合函数求导法则,即。
适用性函数是乘积形式、商的形式、根式、幂的形式、指数形式或幂指函数形式的情况,求导时比较适用对数求导法,这是因为:取对数可将乘法运算或除法运算降格为加法或减法运算,取对数的运算可将根式、幂函数、指数函数及幂指函数运算降格成为乘除运算。
求导举例(1)设,求。
解 取对数得,求导得,所以。
(2)设,求
解取对数得,
求导得
(3)设函数由方程所确定,且已知,求。
解方程两边对求导,得,
,求得
将代入得。
注 这里由于整体上是个减法,所以先取对数没有用。如果写为,那是错的,对数没有这样的运算性质。
应用举例求函数在区间上的最小值,函数在区间上的最大值。
解和在区间上连续且可导,
(1)取对数得,求导得,所以,
x | (0,1/e) | 1/e | (1/e,+∞) |
f '(x) | 负 | 0 | 正 |
f(x) | 单调减少 | 最小值 | 单调增加 |
函数在区间上的最小值为
(2)取对数得,求导得,所以,
x | (0,e) | e | (e,+∞) |
g'(x) | 正 | 0 | 负 |
g(x) | 单调增加 | 最大值 | 单调减少 |
函数在区间上的最大值为。
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