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导数基础

Derivative of y=(ln⁡x)ln⁡xy=(\ln x)^{\ln x}

专题
General / 综合
难度
L4

题目详情

求函数 y=(ln⁡x)ln⁡xy=(\ln x)^{\ln x} 的导数。

英文原题

Find the derivative of  y=(ln⁡x) ln⁡x \,y = (\ln x)^{\,\ln x}\,.

解析

取对数:

ln⁡y=ln⁡x⋅ln⁡(ln⁡x).\ln y=\ln x\cdot\ln(\ln x).

两边求导:

y′y=ln⁡(ln⁡x)+1x.\frac{y'}{y}=\frac{\ln(\ln x)+1}{x}.

因此

dydx=(ln⁡x)ln⁡x⋅ln⁡(ln⁡x)+1x.\frac{dy}{dx}=(\ln x)^{\ln x}\cdot\frac{\ln(\ln x)+1}{x}.

英文解析

Let
u  =  ln⁡y  =  ln⁡((ln⁡x) ln⁡x)  =  ln⁡x  ×  ln⁡(ln⁡x).u \;=\;\ln y \;=\;\ln\Bigl((\ln x)^{\,\ln x}\Bigr) \;=\;\ln x \;\times\;\ln(\ln x).
Then
dudx  =  d(ln⁡x)dx ln⁡(ln⁡x)  +  ln⁡x  ×  d(ln⁡(ln⁡x))dx  =  ln⁡(ln⁡x) x   +  ln⁡x x ln⁡x   =  ln⁡(ln⁡x)+1 x .\frac{du}{dx} \;=\; \frac{d(\ln x)}{dx}\,\ln(\ln x) \;+\; \ln x\;\times\;\frac{d(\ln(\ln x))}{dx} \;=\; \frac{\ln(\ln x)}{\,x\,} \;+\; \frac{\ln x}{\,x\,\ln x\,} \;=\; \frac{\ln(\ln x)+1}{\,x\,}.
Since dudx=1y dydx,\frac{du}{dx} = \frac{1}{y}\,\frac{dy}{dx}, we get
dydx  =  y dudx  =  (ln⁡x) ln⁡x  ln⁡(ln⁡x)+1 x .\frac{dy}{dx} \;=\; y \,\frac{du}{dx} \;=\; (\ln x)^{\,\ln x} \;\frac{\ln(\ln x)+1}{\,x\,}.