馬小霞
摘 要: 對數(shù)函數(shù)作為輔導(dǎo)函數(shù)的一個重要類型在解題中起著很重要的作用.本文主要總結(jié)幾種題型中對數(shù)輔助函數(shù)的使用效果,說明對數(shù)輔助函數(shù)的重要性和使用情形.
關(guān)鍵詞: 輔助函數(shù) 對數(shù)函數(shù) 導(dǎo)數(shù) 極值
對數(shù)函數(shù)有很多類型,但應(yīng)用最廣泛的是以e為底的對數(shù),由于lnx的很好的特性,如:能夠?qū)⑦B乘的函數(shù)化成和式;函數(shù)y=f(x)與函數(shù)lnf(x)有相同的單調(diào)性等,決定了對數(shù)輔助函數(shù)的重要地位和不可替代的作用.下面通過幾個例子說明本文觀點.
1.在求導(dǎo)數(shù)時的重要應(yīng)用
(1)我們通常將形如u(x)的函數(shù)式稱為冪指函數(shù),這種函數(shù)在求導(dǎo)時既不能當成冪函數(shù),又不能當成指數(shù)函數(shù),所以在解題之前需要對其進行變形.
(2)如果函數(shù)涉及根號下連乘或連除,則可以通過對數(shù)變形成我們能夠求導(dǎo)的形式,從很大程度上減少計算量.
本題還可以直接求導(dǎo)數(shù),但是如果將題目復(fù)雜化,就必須通過取對數(shù)進行化簡,本文就不再對更復(fù)雜的情形進行舉例說明了.
2.在求極值中的使用
由于我們知道函數(shù)y=f(x)的單調(diào)性和相對數(shù)式lnf(x)的單調(diào)性相同,因此在遇到復(fù)雜的連乘函數(shù)求極值問題,可以通過轉(zhuǎn)換成對數(shù)函數(shù),將連乘轉(zhuǎn)化為求和,再求極值,并且極值點和原函數(shù)的極值點相同.這方面的應(yīng)用在概率論語數(shù)理統(tǒng)計的極大似然估計法中得到了充分應(yīng)用.
也就是原來函數(shù)f(x)的極值點情況如上表所示.
注意:此題如果直接利用函數(shù)求導(dǎo)求極值會相當復(fù)雜,計算量會相當大,但是通過對數(shù)輔助函數(shù)可以很好地簡化計算.
以上只對對數(shù)函數(shù)在解題方面的應(yīng)用做了總結(jié),事實上,對數(shù)函數(shù)作為輔助函數(shù)在證明中也有非常重要的應(yīng)用,此處不再說明.
參考文獻:
[1]同濟大學(xué)數(shù)學(xué)系編.高等數(shù)學(xué)上冊(第七版)[M].高等教育出版社,2014.
[2]張?zhí)斓轮骶?高等數(shù)學(xué)習(xí)題詳解(同濟第七版).[M].沈陽出版社,2015年1月第1版.