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対数微分法の利用例1:
  下記関数の
微分  
    
f(x) =
     ただし、
1+x>0、x≠0 
手順1. 両辺の絶対値の対数をとる。 log|f(x)| = log | |  
  右辺=
log( | x3| | | )  ∵絶対値の性質 |x・y|=|x|・|y|
    =
log | x3| + log | |   ∵対数の性質 
    =
log | x|3 + log | |  
          ∵
対数の性質 |xy|=|x||y|なのだから、
            
|xx|=|x||x|つまり|x2|=|x|2 
    
= 3 log|x| + log | |  ∵対数の性質 
    
= 3 log|x| + log   ∵絶対値の定義a≧0なら| a |= a 
    
= 3 log|x|+ log (1+x)1/2
    
= 3 log|x|+(1/2) log (1+x)  ∵対数の性質 
       だから、両辺の
絶対値の対数をとると、結局、 
            
log|f(x)|=3log|x|+(1/2) log (1+x)   

 

手順2. 両辺を微分する。
  左辺の微分: 
( log|f(x)| )’=f ' (x)/f(x)    ∵関数の対数の微分   
          ただし
f(x)≠0、f(x)が微分可能なxの範囲において。
  右辺の微分: 
( 3log|x|+(1/2) log (1+x) )’
            = 
3/ x+1/{2 (1+ x)}  ∵絶対値の対数の微分  

            = {3・2 (1+ x)+x }/{2 x (1+ x)} 
            = {
6+6 x+x }/{2 x (1+ x)} 
            = {
7 x + 6 }/{2 x (1+ x)} 
  だから、両辺を微分すると、 
       
f ' (x)/f(x) = { 7 x + 6 }/{2 x (1+ x)} 
手順3. 整理  
   
f ' (x) = f(x) { 7 x + 6 }/{2 x (1+ x)} } 
        ∵
f(x)=…を代入しただけ   
       

 

 

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※
対数微分法を使わず、積の微分・合成関数微分などを普通に使って計算しても、

結果は同じ。         

    f(x) = = x3 (1+x)1/2   
    
f ' (x)=( x3 )' (1+x)1/2 + x3 { (1+x)1/2 }'     ∵関数の積の微分 
      
=3x2 (1+x)1/2 + x3 { (1+x)1/2 }'       ∵n次関数の微分 
      
=3x2 (1+x)1/2 + x3 {(1/2) (1+x)-1/2・1}    ∵合成関数の微分、実数次の関数の微分 
      
=3x2 (1+x)1/2 + x3 /{ 2 (1+x)1/2 }  
        
          
         

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