2014年3月23日 星期日

危機微積維基:對數函數的微分

所謂對數函數,就是用自變數用給定的底表示時,其指數即為應變數。英文中稱作 Logarithm,故數學中此類運算符號為 log。
例如,log 3 of 9 就是 2 ,因為 9 是 3 的平方,故 9 以 3 表示時其指數為 2 。若是遇到像 log 3 of 5 等無法明確求出數值的對數,我們另有求法。在毫無已知的情況下可以查對數表,若已知則可用換底公式或內插法求得近似值。

目前高中教材是不會用到類似題目啦,不過有時候你想要求 log 函數的增減程度或其他云云的話,或許真的可以派上用場。


首先由於這是對數函數的微分,自然會牽扯到有關對數的運算,這點請諸看倌先惡補一下。

首先我們還是從微分最基本的形式出發。


許多人可能會就此打住,不過我要說的是做就對了!你看,那裏不就有個減號嗎?我們把它合併看看。


我們在第三行所做的上下同乘 x 的行為其實是要為了第五行的特殊形式做準備。第五行中 ln 內的東西就是 e 的定義。因此我們可以用 e 跟 ln(以 e 為底的 log)制衡,進而得到 1/x。

接著我們可以延伸到底不是 e 的對數函數(及 ln 以外的)。方法很簡單,我們只需要用到對數的換底


瞧!那不是我們很常在教科書上看到的形式嗎?

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