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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| | ![]() =log | x3| + log | ![]() =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 | ![]() = 3 log|x| + log ![]() = 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) |
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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 |
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= { 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)} } ![]() ![]() |
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結果は同じ。
f(x) =
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