Найти в Дзене

Что такое логарифмическое дифференцирование?

Оглавление

Математика онлайн. Доступно о сложном. Серия «Лайфаки для студентов»

Обычные приемы нахождения производной приведут к громоздким вычислениям
Обычные приемы нахождения производной приведут к громоздким вычислениям

Здравствуйте, уважаемые любители математики!

Конечно же, производную можно было бы вычислить при помощи обычных формул.

Производная произведения и частного, производная степенной функции
Производная произведения и частного, производная степенной функции

Однако этот способ весьма трудоемкий.

Логарифмирование же позволяет привести функцию к виду, более удобному для дифференцирования. В этом и заключается значение логарифмической производной.

Логарифмирование

Сначала разберем все этапы решения на простой функции, а потом вернемся к заданию на обложке.

Простейший пример
Простейший пример

Вспомним, как можно представить логарифм произведения и степени.

Свойства логарифма
Свойства логарифма

Преобразуем правую часть.

Логарифмирование позволяет привести функцию к виду, более удобному для нахождения производной
Логарифмирование позволяет привести функцию к виду, более удобному для нахождения производной

Видим, что в правой части теперь нет ни произведения, ни степеней. А сумму дифференцировать достаточно легко.

Логарифмическая производная

На этом этапе легко сделать ошибку, дифференцируя левую часть. Чтобы не допустить этого, будем помнить, что y является функцией, а не свободной переменной. Т.е. ln y – это сложная функция.

Обращаем внимание на левую часть равенства
Обращаем внимание на левую часть равенства

Теперь дифференцируем правую часть

Получили выражение для логарифмической производной
Получили выражение для логарифмической производной

Осталось выразить y' и подставить вместо функции y ее представление через x.

Производная найдена
Производная найдена

Основная задача

Теперь можно вернуться к функции на обложке. Сначала представим корни в виде степеней, а затем прологарифмируем.

Подготовка к дифференцированию
Подготовка к дифференцированию

Вычисляем логарифмическую производную.

Логарифмическое дифференцирование
Логарифмическое дифференцирование

Остался последний шаг – выразить производную y'.

Получили ответ
Получили ответ

Прозводные фунций, подобных той, которую сегодня разобрали, можно вычислять как при помощи логарифмической производной, так и стандартным способом (хотя это будет менее удобно).

Однако существуют функции, для которых можно применять только логарифмическое дифференцирование.

Об этом - в следующей статье.

Подпишитесь на канал, чтобы не пропустить продолжение.

Другие статьи серии «Лайфаки для студентов»

О канале

Рубрикатор канала

Тесты по математике