Раздел II. Дифференциальное исчисление функций одной переменной — § 1. Производная явной функции

Демидович — задача 886

Б. П. Демидович, «Сборник задач и упражнений по математическому анализу». Условие, подробное решение и ответ.

Найти производную функции

Задача 886

y=lg⁡3x2y=\lg^3 x^2
Ответ:При x≠0x\ne0 имеем
y′=6lg⁡2(x2)xln⁡10\displaystyle y'=\frac{6\lg^2(x^2)}{x\ln 10}

Решение

По принятому обозначению
lg⁡3x2=[lg⁡(x2)]3\lg^3x^2=\bigl[\lg(x^2)\bigr]^3. Логарифм определён при
x2>0x^2>0, поэтому D=R∖{0}D=\mathbb R\setminus\{0\}. По формуле
(lg⁡u)′=u′uln⁡10(\lg u)'=\dfrac{u'}{u\ln10} при u=x2u=x^2 получаем
(lg⁡(x2))′=2xx2ln⁡10=2xln⁡10\bigl(\lg(x^2)\bigr)'=\frac{2x}{x^2\ln 10}
=\frac{2}{x\ln 10}
Теперь применим правило производной сложной функции:y′=3[lg⁡(x2)]2⋅2xln⁡10=6lg⁡2(x2)xln⁡10y'=3\bigl[\lg(x^2)\bigr]^2\cdot\frac{2}{x\ln 10}
=\frac{6\lg^2(x^2)}{x\ln 10}