|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Andra derivatan av $$$\ln\left(5 x\right)$$$
Relaterade kalkylatorer: Derivata-beräknare, Kalkylator för logaritmisk derivering
Din inmatning
Bestäm $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\ln\left(5 x\right)\right)$$$.
Lösning
Bestäm den första derivatan $$$\frac{d}{dx} \left(\ln\left(5 x\right)\right)$$$
Funktionen $$$\ln\left(5 x\right)$$$ är sammansättningen $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ av två funktioner $$$f{\left(u \right)} = \ln\left(u\right)$$$ och $$$g{\left(x \right)} = 5 x$$$.
Tillämpa kedjeregeln $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\ln\left(5 x\right)\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) \frac{d}{dx} \left(5 x\right)\right)}$$Derivatan av den naturliga logaritmen är $$$\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) = \frac{1}{u}$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right) = {\color{red}\left(\frac{1}{u}\right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right)$$Återgå till den ursprungliga variabeln:
$$\frac{\frac{d}{dx} \left(5 x\right)}{{\color{red}\left(u\right)}} = \frac{\frac{d}{dx} \left(5 x\right)}{{\color{red}\left(5 x\right)}}$$Tillämpa konstantfaktorregeln $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ med $$$c = 5$$$ och $$$f{\left(x \right)} = x$$$:
$$\frac{{\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(5 x\right)\right)}}{5 x} = \frac{{\color{red}\left(5 \frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{5 x}$$Tillämpa potensregeln $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ med $$$n = 1$$$, det vill säga $$$\frac{d}{dx} \left(x\right) = 1$$$:
$$\frac{{\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{x} = \frac{{\color{red}\left(1\right)}}{x}$$Alltså, $$$\frac{d}{dx} \left(\ln\left(5 x\right)\right) = \frac{1}{x}$$$.
Därefter, $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\ln\left(5 x\right)\right) = \frac{d}{dx} \left(\frac{1}{x}\right)$$$
Tillämpa potensregeln $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ med $$$n = -1$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\frac{1}{x}\right)\right)} = {\color{red}\left(- \frac{1}{x^{2}}\right)}$$Alltså, $$$\frac{d}{dx} \left(\frac{1}{x}\right) = - \frac{1}{x^{2}}$$$.
Således, $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\ln\left(5 x\right)\right) = - \frac{1}{x^{2}}$$$.
Svar
$$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\ln\left(5 x\right)\right) = - \frac{1}{x^{2}}$$$A