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: