...
Kurser Alla kurser Min kurs Min sida Min sida Provbank Mina prov Läromedel Blogg Hjälp & Guider Om oss Kontakt Nationella prov Gamla högskoleprov Screening Priser läromedel
Sök Mitt konto Logga ut Elev/lärare
-registrering
Logga in Köp Premium Köp Premium Prova gratis
Genom att använda den här sidan godkänner du våra användarvillkor, vår integritetspolicy och att vi använder cookies.
EXEMPEL I VIDEON
Lägg till som läxa
Lägg till som stjärnmärkt
  Lektionsrapport Repetera   Hjälp

Frågor hjälpmarkerade!

Alla markeringar försvinner.

Ta bort markeringar Avbryt
Kopiera länk Facebook X (Twitter) Repetera Rapportera Ändra status
KURSER  / 
Matematik - fortsättning Nivå 2
 /   Derivata

Derivera logaritmfunktioner

Endast Premium- användare kan rösta.
Författare:Simon Rybrand
Rapportera fel Redigera lektion Redigera text Redigera övning Redigera video Skapa thumbnails
Så hjälper Eddler dig:
Videor som är lätta att förstå Övningar & prov med förklaringar
Allt du behöver för att klara av provet
Så hjälper Eddler dig:
Videor som är lätta att förstå Övningar & prov med förklaringar
Allt du behöver för att klara av provet
Din skolas prenumeration har gått ut!
Påminn din lärare om att förnya eller fortsätt plugga med Eddler på egen hand.
Så funkar det för:
Elever/Studenter Lärare Föräldrar
Din skolas prenumeration har gått ut!
Förnya er prenumeration. Kontakta oss på: info@eddler.se

[Videon är under utveckling]

I den här lektionen lär vi oss att derivera den naturliga logaritmfunktionen $\ln x$lnx. Deriveringsregeln för $\ln x$lnx är ett viktigt verktyg, bland annat i samband med kedjeregeln och produktregeln.

Deriveringsregeln för ln x

Vi har sedan tidigare sett att exponentialfunktionen $y=e^x$y=ex har den unika egenskapen att derivatan är lika med funktionen själv. Eftersom logaritmfunktionen $\ln x$lnx är inversen till $e^x$ex kan vi använda den kopplingen för att härleda deriveringsregeln för $\ln x$lnx.

Deriveringsregeln för ln x

Funktionen $f(x)=k\cdot\ln x$ƒ (x)=k·lnx där $x>0$x>0 har derivatan

$f´(x)=$ƒ ´(x)= $\frac{k}{x}$kx 

Specialfallet $k=1$k=1 ger att $f(x)=\ln x$ƒ (x)=lnx har derivatan

$f´(x)=$ƒ ´(x)= $\frac{1}{x}$1x 

Notera att logaritmfunktionen bara är definierad för $x>0$x>0, vilket innebär att derivatan alltid är positiv och att funktionen är strängt växande i hela sin definitionsmängd.

Exempel 1

Derivera $f(x)=5\ln x$ƒ (x)=5lnx.

Lösning

Vi tillämpar deriveringsregeln för $k\cdot\ln x$k·lnx med $k=5$k=5 och får

$f´(x)=$ƒ ´(x)=$\frac{5}{x}$5x 

Kombinera logaritmfunktionen med andra termer

Precis som vid derivering av polynomfunktioner deriverar vi alltid ett uttryck term för term. Om funktionen innehåller en logaritmterm kombinerad med en potens- eller exponentialterm deriverar vi därför varje term för sig.

Exempel 2

Derivera $f(x)=x^2+3\ln x$ƒ (x)=x2+3lnx.

Lösning

Vi deriverar term för term. Potensfunktionen $x^2$x2 deriveras med potensfunktionernas regel och logaritmtermen med regeln för $k\cdot\ln x$k·lnx.

$f(x)=x^2+3\ln x$ƒ (x)=x2+3lnx      ⇒     $f´(x)=2x+$ƒ ´(x)=2x+ $\frac{3}{x}$3x 

Derivera logaritmfunktioner med kedjeregeln

När argumentet i logaritmfunktionen inte bara är $x$x utan ett helt uttryck, till exempel $\ln(x^2+1)$ln(x2+1), har vi att göra med en sammansatt funktion som kräver kedjeregeln. I sådana fall har vi att göra med en sammansatt funktion som kräver kedjeregeln, där den yttre funktionen är $\ln\left(\cdot\right)$ln(·) och den inre funktionen är argumentet.

Deriveringsregeln för ln(g(x)) – kedjeregeln

Funktionen $f(x)=\ln(g(x))$ƒ (x)=ln(g(x)) där $g(x)>0$g(x)>0 har derivatan

$f´(x)=$ƒ ´(x)=$\frac{g´(x)}{g(x)}$g´(x)g(x) 

Det vill säga den inre derivatan i täljaren och den inre funktionen i nämnaren.

Exempel 3

Derivera $f(x)=\ln(x^2+1)$ƒ (x)=ln(x2+1).

Lösning

Vi identifierar den inre funktionen $g(x)=x^2+1$g(x)=x2+1 och beräknar dess derivata.

$g(x)=x^2+1$g(x)=x2+1       ⇒       $g´(x)=2x$g´(x)=2x

Tillämpar kedjeregeln för ln

$\frac{g´(x)}{g(x)}=\frac{2x}{x^2+1}$g´(x)g(x) =2xx2+1 

Exempel 4

Derivera $f(x)=\ln(3x^3-2)$ƒ (x)=ln(3x32).

Lösning

Den inre funktionen är $g(x)=3x^3-2$g(x)=3x32. Vi beräknar dess derivata.

$g(x)=3x^3-2$g(x)=3x32$g´(x)=9x^2$g´(x)=9x2

Tillämpar kedjeregeln för ln

$f´(x)=\frac{9x^2}{3x^3-2}$ƒ ´(x)=9x23x32

Olika notationer för derivatan

Derivatan av en funktion kan skrivas på flera olika sätt. På gymnasiet använder vi primnotation, men inom högskolan och fysiken förekommer även andra beteckningar. Det är bra att känna till dem så att du inte blir förvånad om du möter dem.

Tre vanliga notationer för derivatan

Primnotation används på gymnasiet och är den notation vi arbetar med i den här kursen.

$f´(x)$ƒ ´(x)   eller   $y´$y´

Leibniz-notation är vanlig inom högskolan och fysiken. Notera att svaret skrivs utan $y´=$y´= framför, eftersom notationen redan anger att det är derivatan.

$\frac{d}{dx}(2\ln x)=\frac{2}{x}$ddx (2lnx)=2x

Operatornotation förekommer i vissa läromedel, bland annat inom finlandssvensk gymnasiematematik.

$D\left(f\right)$D(ƒ )   betyder derivatan av $f$ƒ . Vi kallar $D$D för en derivataoperator.

Exempel – Leibniz-notation

Beräkna $\frac{d}{dx}(3\ln x)$ddx (3lnx).

Lösning

Vi tillämpar deriveringsregeln för $k\cdot\ln x$k·lnx med $k=3$k=3. Med Leibniz-notation skrivs svaret utan $y´=$y´= framför.

$\frac{d}{dx}(3\ln x)=\frac{3}{x}$ddx (3lnx)=3x

Exempel – Operatornotation

Beräkna $D(3\ln x)$D(3lnx).

Lösning

Derivataoperatorn $D$D anger att vi ska derivera uttrycket inom parentesen. Vi tillämpar samma deriveringsregel som tidigare med $k=3$k=3.

$D(3\ln x)=\frac{3}{x}$D(3lnx)=3x

Definitionsmängden och derivatans tecken

Eftersom $\ln x$lnx bara är definierad för $x>0$x>0 måste vi alltid kontrollera definitionsmängden innan vi deriverar. Detta innebär att $f(x)=\ln(g(x))$ƒ (x)=ln(g(x)) endast är definierad där $g(x)>0$g(x)>0.

Derivatan $\frac{g´(x)}{g(x)}$g´(x)g(x) är positiv där $g´(x)>0$g´(x)>0 och negativ där $g´(x)<0$g´(x)<0, vilket ger information om var den sammansatta logaritmfunktionen är växande respektive avtagande.

Exempel i videon

  • Derivera $f(x)=2\ln x$ƒ (x)=2lnx.
  • Derivera $f(x)=3x^2-\ln x$ƒ (x)=3x2lnx.
  • Derivera $f(x)=\ln(2x^2-5x)$ƒ (x)=ln(2x25x) och bestäm definitionsmängden.
  • Bestäm tangenten till grafen för $f(x)=\ln x$ƒ (x)=lnx i punkten $x=2$x=2.

Kommentarer


Endast Premium-användare kan kommentera.

██████████████████████████
████████████████████████████████████████████████████

e-uppgifter (7)

  • 1.

    Derivera

  • a) Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (1/0/0)
    E C A
    B
    P 1
    PL
    M
    R
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

     $y=6+\ln x$y=6+lnx 

    Svar:
    π²
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    (Korrekta varianter)
    {[{correctAnswer}]}
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
  • b) Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (1/0/0)
    E C A
    B
    P 1
    PL
    M
    R
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

     $y=6\cdot\ln x$y=6·lnx 

    Svar:
    π²
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    (Korrekta varianter)
    {[{correctAnswer}]}
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
  • c) Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

     $y=\ln6x$y=ln6x 

    Svar:
    π²
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    (Korrekta varianter)
    {[{correctAnswer}]}
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
  • Så hjälper Eddler dig:
    Videor som är lätta att förstå Övningar & prov med förklaringar
    Allt du behöver för att klara av provet
    Så hjälper Eddler dig:
    Videor som är lätta att förstå Övningar & prov med förklaringar
    Allt du behöver för att klara av provet
    Din skolas prenumeration har gått ut!
    Påminn din lärare om att förnya eller fortsätt plugga med Eddler på egen hand.
    Så funkar det för:
    Elever/Studenter Lärare Föräldrar
    Din skolas prenumeration har gått ut!
    Förnya er prenumeration. Kontakta oss på: info@eddler.se
  • 2. Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (1/0/0)
    E C A
    B
    P 1
    PL
    M
    R
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

    Bestäm $y=\ln x+$y=lnx+$\frac{1}{x}$1x    

    Svar:
    Ledtråd
    Ledtråd 2
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
  • 3. Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (1/0/0)
    E C A
    B
    P 1
    PL
    M
    R
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

    Vilken av följande funktioner har inte samma derivata som de andra?

    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
  • 4. Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (1/0/0)
    E C A
    B 1
    P
    PL
    M
    R
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

    Bestäm$\frac{d}{dx}$ddx $\left(2\ln x\right)$(2lnx)  

    Svar:
    Ledtråd
    Ledtråd 2
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
  • 5. Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (2/0/0)
    E C A
    B 1
    P 1
    PL
    M
    R
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

    Derivera  $y=\ln(4x^5-3)$y=ln(4x53) 

    Svar:
    Ledtråd
    Ledtråd 2
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...

c-uppgifter (4)

  • 6.

    En kompis till dig som inte gillar parenteser säger att  $y=\left(\ln x\right)^3$y=(lnx)3 och $y=\ln x^3$y=lnx3 är samma funktion och att båda därför har samma derivata.

  • a) Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (1/0/0)
    E C A
    B
    P
    PL
    M
    R 1
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

    Det stämmer dock inte. Varför? 

    Svar:
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    (Korrekta varianter)
    {[{correctAnswer}]}
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
  • b) Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (0/2/0)
    E C A
    B
    P 1
    PL
    M 1
    R
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

    Derivatan till $y=\left(\ln x\right)^3$y=(lnx)3 kan skrivas som en produkt $k\cdot D\left(\ln x^3\right)$k·D(lnx3) 

    Bestäm $k$k.

    Svar:
    π²
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    (Korrekta varianter)
    {[{correctAnswer}]}
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
  • 7. Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (0/2/0)
    E C A
    B
    P 2
    PL
    M
    R
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

    En tangent till kurvan  $y=3x\cdot \ln x$y=3x·lnx har lutningen $9$9. Bestäm funktionens värde i tangeringspunkten, svara exakt.

    Svar:
    Ledtråd
    Ledtråd 2
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
  • 8. Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (0/2/0)
    E C A
    B 1
    P
    PL
    M
    R
    K 1
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

    Visa att  $y=$y=$\frac{\ln\left(\sin x\right)}{\cos x}$ln(sinx)cosx   har derivatan  $y’=$y= $\frac{1}{\sin x}+\frac{\sin x\cdot\ln\left(\sin x\right)}{\cos^2x}$1sinx +sinx·ln(sinx)cos2x   

    Svar:
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    (Korrekta varianter)
    {[{correctAnswer}]}
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Förkunskap: Kvotregeln
    Dela med lärare
    Rättar...

a-uppgifter (1)

  • 9. Premium

    Redigera uppgift Rapportera fel Ändra till korrekt
    (0/0/2)
    E C A
    B 1
    P 1
    PL
    M
    R
    K
    M EXIT NP INGÅR EJ Uppgift från prov

    Linjen $y=ax+3$y=ax+3  tangerar kurvan  $y=\ln\left(4x\right)$y=ln(4x), bestäm $a$a.

    Ange ett exakt svar.

    Svar:
    Ledtråd
    Ledtråd 2
    Ditt svar:
    Rätt svar:
    Bedömningsanvisningar/Manuell rättning
    Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.
    • Rättad
    • +1
    • Rättad
    Dela med lärare
    Rättar...
Så hjälper Eddler dig:
Videor som är lätta att förstå Övningar & prov med förklaringar
Allt du behöver för att klara av provet
Så hjälper Eddler dig:
Videor som är lätta att förstå Övningar & prov med förklaringar
Allt du behöver för att klara av provet
Din skolas prenumeration har gått ut!
Påminn din lärare om att förnya eller fortsätt plugga med Eddler på egen hand.
Så funkar det för:
Elever/Studenter Lärare Föräldrar
Din skolas prenumeration har gått ut!
Förnya er prenumeration. Kontakta oss på: info@eddler.se