- 高考導數探秘:解題技巧與策略
- 董晟渤編著
- 648字
- 2024-10-25 14:07:10
1.2.2 取對數求導法與隱函數求導法*
有了復合函數的運算法則后,可以引出兩種常用的特殊求導方法.這兩種方法一般來說會在高等數學中介紹,但是高中生完全可以理解,并且有時候非常好用.
首先是取對數求導法.考慮到有時候函數的乘法運算較多,或者指數較為復雜,可以考慮通過取對數的方式,將乘法轉化為加法,將指數項轉化為乘法.所謂的取對數求導法是指,在函數 的等式兩邊取對數,得
.
若此時等式右邊的導數容易求出,記 ,根據復合函數的導數的運算法則可得
,
從而計算得到 .需要注意,取對數運算是非常常用的,它可以將指數項轉化為乘法,進一步將乘法轉化為加法.高考中的一些代數變形問題,都與對數有關.
例1.4 設函數 ,求
.
解答 對 取對數,可得
,等式兩邊對
求導,可得
,
因此 . ■
有了復合函數的運算法則后,還可以推出隱函數求導法.所謂的隱函數,指的是函數并沒有顯式的表達,而是通過方程或者其他形式確定了函數關系.
例如設橢圓的方程為 ,對于其上面的一點
,假設
,則在該點附近可以通過橢圓方程確定隱含的函數關系
,并且是唯一的[4].更準確地說,有
或
;至于是前者還是后者,需要結合
的位置來判斷.
[4] 這是通過分析學中的隱函數定理保證的,敘述起來較為復雜.
例1.5 求橢圓 在
處的切線方程.
解答 要求出 處的切線方程,可在等式兩邊同時對
求導,得
,
代入 ,解得
,從而切線方程(有時候在圓雉曲線中也被稱為極線方程) 為
. ■
這是一個解析幾何中非常常用的結論,形式上也非常像橢圓方程,只是將 換成
,將
換成
而已.類似地,對于雙曲線
,可以求出其在(
)處的切線方程為
.對于拋物線
的情形,讀者可自行推導.