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對(duì)數(shù)函數(shù)求導(dǎo)公式的推導(dǎo)

來(lái)源 :華課網(wǎng)校 2024-06-21 20:03:31

對(duì)數(shù)函數(shù)是數(shù)學(xué)中非常重要的一類(lèi)函數(shù),它在各種領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。例如,它在金融、物理、化學(xué)等領(lǐng)域中都有著重要的作用。因此,對(duì)數(shù)函數(shù)的求導(dǎo)公式也是我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)必須掌握的知識(shí)之一。

首先,我們來(lái)回顧一下對(duì)數(shù)函數(shù)的定義。對(duì)數(shù)函數(shù)是指以常數(shù) e (自然常數(shù))為底的對(duì)數(shù)函數(shù),即 y = loge x。其中,x 是自變量,y 是因變量,也就是函數(shù)的值。對(duì)于 e 的冪函數(shù) y = ex,其反函數(shù)為 y = ln x,也就是以 e 為底的對(duì)數(shù)函數(shù)。

接下來(lái),我們來(lái)推導(dǎo)對(duì)數(shù)函數(shù)的求導(dǎo)公式。假設(shè)我們要求解 y = loge x 的導(dǎo)數(shù),即 y'。根據(jù)導(dǎo)數(shù)的定義,我們有:

y' = lim(h→0)(f(x+h) - f(x))/ h

將對(duì)數(shù)函數(shù)的表達(dá)式代入上式,得到:

y' = lim(h→0)(loge (x+h) - loge x)/ h

通過(guò)對(duì)數(shù)運(yùn)算的性質(zhì),我們知道:

loge (x+h) - loge x = loge ((x+h)/x)

將這個(gè)式子代入上式,得到:

y' = lim(h→0)log_e((x+h)/x) / h

接下來(lái),我們引入自然常數(shù) e 的定義式:

e = lim(n→∞)(1 + 1/n)?

將這個(gè)式子代入 y' 的式子中,得到:

y' = lim(h→0)log_e((x+h)/x) / h

= lim(h→0)log_e(1 + h/x) / h

= lim(h→0) * x

將自然常數(shù)的定義式代入其中,得到:

y' = x * lim(h→0)

= x * lim(h→0)

由于當(dāng) h 趨近于 0 時(shí),log_e(1 + (1/x)h) / (1/x)h 的極限等于 1,因此有:

y' = x * lim(h→0)

= x * 1

= x

因此,我們得到了對(duì)數(shù)函數(shù) y = log_e x 的導(dǎo)數(shù)公式:

y' = x

綜上所述,對(duì)數(shù)函數(shù)的求導(dǎo)公式是 y' = x,其中 y = log_e x。

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