馬小霞
摘 要: 對(duì)數(shù)函數(shù)作為輔導(dǎo)函數(shù)的一個(gè)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(duì)數(shù)輔助函數(shù)的使用效果,說明對(duì)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(duì)數(shù)函數(shù) 導(dǎo)數(shù) 極值
對(duì)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(duì)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(duì)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(gè)例子說明本文觀點(diǎn).
1.在求導(dǎo)數(shù)時(shí)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(shí)既不能當(dāng)成冪函數(shù),又不能當(dāng)成指數(shù)函數(shù),所以在解題之前需要對(duì)其進(jìn)行變形.
(2)如果函數(shù)涉及根號(hào)下連乘或連除,則可以通過對(duì)數(shù)變形成我們能夠求導(dǎo)的形式,從很大程度上減少計(jì)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(duì)數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn),本文就不再對(duì)更復(fù)雜的情形進(jìn)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(duì)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(duì)數(shù)函數(shù),將連乘轉(zhuǎn)化為求和,再求極值,并且極值點(diǎn)和原函數(shù)的極值點(diǎn)相同.這方面的應(yīng)用在概率論語數(shù)理統(tǒng)計(jì)的極大似然估計(jì)法中得到了充分應(yīng)用.
也就是原來函數(shù)f(x)的極值點(diǎn)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(huì)相當(dāng)復(fù)雜,計(jì)算量會(huì)相當(dāng)大,但是通過對(duì)數(shù)輔助函數(shù)可以很好地簡(jiǎn)化計(jì)算.
以上只對(duì)對(duì)數(shù)函數(shù)在解題方面的應(yīng)用做了總結(jié),事實(shí)上,對(duì)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(xiàn):
[1]同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系編.高等數(shù)學(xué)上冊(cè)(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(jì)第七版).[M].沈陽出版社,2015年1月第1版.