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x的x次方求导

要求 y=xxy = x^x 的导数,可以先对等式两边取自然对数,然后再利用隐函数求导法则进行求导。

 

y=xxy = x^x两边取自然对数

y=xxy = x^x 两边取自然对数 ln\ln,得到 lny=ln(xx)\ln y = \ln(x^x)

根据对数运算法则 lnab=blna\ln a^b = b\ln a,所以 ln(xx)=xlnx\ln(x^x)=x\ln x,即 lny=xlnx\ln y = x\ln x

 

 

lny=xlnx\ln y = x\ln x两边求导

左边对 lny\ln y 关于 xx 求导,根据复合函数求导法则,(lny)=1yy(\ln y)^\prime=\frac{1}{y}\cdot y^\prime

右边对 xlnxx\ln x 关于 xx 求导,根据乘积的求导法则 (uv)=uv+uv(uv)^\prime = u^\prime v + uv^\prime,这里 u=xu = xv=lnxv=\ln x

u=(x)=1u^\prime=(x)^\prime = 1v=(lnx)=1xv^\prime = (\ln x)^\prime=\frac{1}{x}

那么 (xlnx)=1×lnx+x×1x=lnx+1(x\ln x)^\prime = 1\times\ln x + x\times\frac{1}{x}=\ln x + 1

 

 

 

求出yy^\prime

1yy=lnx+1\frac{1}{y}\cdot y^\prime=\ln x + 1,可得 y=y(lnx+1)y^\prime = y(\ln x + 1)

因为 y=xxy = x^x,所以将 y=xxy = x^x 代回上式,得到 y=xx(lnx+1)y^\prime = x^x(\ln x + 1)

 

综上,y=xxy = x^x 的导数为 xx(1+lnx)x^x(1 + \ln x)