【高校数学Ⅲ】3-1-5 対数関数と指数関数の導関数|要点まとめ
このページでは、高校数学Ⅲの「対数関数と指数関数の導関数」について整理しています。log?xやe^x、a^xの導関数の導出方法や微分公式、合成関数への応用などをわかりやすく解説します。指数・対数関数の性質を理解することで、微分計算の幅を広げ、入試レベルの問題にも対応できる力を身につけましょう。
対数関数の導関数
【自然対数の底】
\(\displaystyle \lim_{n\to0}(1+n)^{\frac{1}{n}}\)の極限値を\(e\)とする。
\(e=2.7182818\cdots\)であり、無理数であることが知られている。
\(e\)を底とする対数\(\log_{e}x\)を\(x\)の自然対数という。自然対数は底の\(e\)を省略して\(\log x\)と書く。
【対数関数の導関数】
(1)\(\displaystyle (\log x)'=\frac{1}{x}\)
(2)\(\displaystyle (\log_{a}x)'=\frac{1}{x\log a}\)
(3)\(\displaystyle \{\log|f(x)|\}'=\frac{f'(x)}{f(x)}\)
【例題】次の関数を微分しなさい。
(1)\(y=(\log x)^2\)
(2)\(y=\log_{2}(3x+2)\)
(3)\(y=\log|x^2-3|\)
(4)\(\displaystyle y=\frac{\sqrt{2x-1}}{x-1}\)
指数関数の導関数
【指数関数の導関数】
(1)\((e^x)'=e^x\)
(2)\((a^x)'=a^x\log a\)
【例題】次の関数を微分しなさい。
(1)\(y=x^2e^{2x}\)
(2)\(y=2^{-x^2}\)
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