题目
=(x)^x(xgt 0)

题目解答
答案
[两边同时取对数,等式成立]
[对数基本公式
[两边对x求导,左边根据复合函数求导得
,右边不解释]
[两边同时乘y]
[代入
解析
考查要点:本题主要考查对数求导法的应用,特别是当函数形式为变量的变量次方(即$y = x^x$)时的求导方法。
解题核心思路:
当函数形式复杂(如底数和指数均为变量),直接求导困难时,可通过取自然对数将原函数转化为线性表达式,再利用复合函数求导法则和乘积法则分别对等式两边求导,最后解出导数$y'$。
破题关键点:
- 正确应用对数的幂法则:$\ln(a^b) = b \ln a$,将原函数变形。
- 对变形后的等式两边求导,注意左边需使用链式法则,右边需使用乘积法则。
- 代回原函数表达式,得到最终结果。
步骤1:取自然对数
对等式$y = x^x$两边取自然对数:
$\ln y = \ln(x^x)$
根据对数的幂法则$\ln(a^b) = b \ln a$,得:
$\ln y = x \ln x$
步骤2:对两边求导
对等式$\ln y = x \ln x$两边关于$x$求导:
- 左边:$\frac{d}{dx} (\ln y) = \frac{1}{y} \cdot \frac{dy}{dx} = \frac{y'}{y}$(链式法则)。
- 右边:$\frac{d}{dx} (x \ln x) = \ln x \cdot \frac{d}{dx}(x) + x \cdot \frac{d}{dx}(\ln x) = \ln x + 1$(乘积法则)。
因此,得到:
$\frac{y'}{y} = \ln x + 1$
步骤3:解出$y'$
将等式两边乘以$y$:
$y' = y \cdot (\ln x + 1)$
步骤4:代入原函数
将原函数$y = x^x$代入上式,得最终结果:
$y' = x^x \cdot (\ln x + 1)$