Пусть
есть функция от переменной
(
), а переменная
в свою очередь есть функция от независимой переменной
(
), т.е. задана сложная функция
. Функция
является внешней функцией, а функция
– внутренней.
Теорема 8.1. Если
и
– дифференцируемые функции от своих аргументов, то производная сложной функции
существует и равна произведению производной внешней функции на производную внутренней (или внутренних) функции, т.е.
.
Пример 8.5. Найти производную функции
.
Решение: Исходную функцию можно представить в виде
, где
. Тогда, согласно теореме 8.1 о производной сложной функции, будем иметь:
1)
;
2)
;
3)
.
Следовательно,
.
Логарифмическое дифференцирование.
Определение 8.4. Логарифмическое дифференцирование – это метод отыскания производной заданной функции путем предварительного ее логарифмирования.
Замечание 8.1. Этот метод широко используется для нахождения производной от фукции вида
, где
и
– функции аргумента
. Действительно, логарифмируя обе части исходного равенства, получаем
.
Дифференцируя последнее соотношение, имеем
.
Умножая обе части этого равенства на
и заменяя затем
через
, после простых преобразований окончательно получаем, что
.
Пример 8.6. Найти производную функции
.
Решение: Применим метод логарифмического дифференцирования:







