Derivative of l n โก ( ๐ฅ )
Let's work some practice problems taking the derivative of the natural log,
Note that problems involving this particular derivative essentially always require the Chain Rule, so this is good additional Chain Rule practice too.
Matheno Essentials: Derivative of
Applying the Chain rule, we have
You'll usually see this written as
Differentiate ๐ ( ๐ฅ ) = l n โก ( ๐ฅ 2 + 3 ๐ฅ โ 1 ) .
๐ โฒ ( ๐ฅ ) = ๐ ๐ ๐ฅ [ l n โก ( ๐ฅ 2 + 3 ๐ฅ โ 1 ) ] = 1 ( ๐ฅ 2 + 3 ๐ฅ โ 1 ) โ
[ ๐ ๐ ๐ฅ ( ๐ฅ 2 + 3 ๐ฅ โ 1 ) ] = 2 ๐ฅ + 3 ( ๐ฅ 2 + 3 ๐ฅ โ 1 ) โ
Differentiate ๐ ( ๐ฅ ) = โ l n โก ๐ฅ 2 . ๐ โฒ ( ๐ฅ ) = ๐ ๐ ๐ฅ [ โ l n โก ๐ฅ 2 ] = ๐ ๐ ๐ฅ [ l n โก ๐ฅ 2 ] 1 / 2 = 1 2 [ l n โก ๐ฅ 2 ] โ 1 / 2 โ
[ ๐ ๐ ๐ฅ l n โก ๐ฅ 2 ] = 1 2 1 โ l n โก ๐ฅ 2 โ
[ 1 ๐ฅ 2 ( ๐ ๐ ๐ฅ ๐ฅ 2 ) ] = 1 2 1 โ l n โก ๐ฅ 2 โ
1 ๐ฅ 2 ( 2 ๐ฅ ) = 1 ๐ฅ โ l n โก ๐ฅ 2 โ
Differentiate ๐ ( ๐ฅ ) = l n โก ( l n โก ๐ฅ ) . ๐ โฒ ( ๐ฅ ) = ๐ ๐ ๐ฅ [ l n โก ( l n โก ๐ฅ ) ] = 1 l n โก ๐ฅ โ
๐ ๐ ๐ฅ ( l n โก ๐ฅ ) = 1 l n โก ๐ฅ โ
1 ๐ฅ = 1 ๐ฅ l n โก ๐ฅ โ
Differentiate ๐ ( ๐ฅ ) = l n โก ( ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ ) .
We'll solve this two ways:
Method 1: Chain rule and Product rule
๐ ๐ ๐ฅ l n โก ( ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ ) = 1 ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ โ
๐ ๐ ๐ฅ [ ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ ] = 1 ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ โ
[ ( ๐ ๐ ๐ฅ ๐ฅ 2 ) ๐ ๐ฅ + ๐ฅ 2 ( ๐ ๐ ๐ฅ ๐ ๐ฅ ) ] = 1 ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ โ
[ 2 ๐ฅ ๐ ๐ฅ + ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ ] = 2 ๐ฅ ๐ ๐ฅ ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ + ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ = 2 ๐ฅ + 1 โ
Method 2: Use log property.
Recall thatl n โก ( ๐ โ ๐ ) = l n โก ( ๐ ) + l n โก ( ๐ ) H e n c e l n โก ( ๐ โ ๐ ) l n โก ( ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ ) = l n โก ( ๐ฅ 2 ) + l n โก ( ๐ ๐ฅ )
Then we can compute the derivative:
๐ ๐ ๐ฅ l n โก ( ๐ฅ 2 ๐ ๐ฅ ) = ๐ ๐ ๐ฅ l n โก ( ๐ฅ 2 ) + ๐ ๐ ๐ฅ l n โก ( ๐ ๐ฅ ) = 1 ๐ฅ 2 โ
( ๐ ๐ ๐ฅ ๐ฅ 2 ) + 1 ๐ ๐ฅ โ
( ๐ ๐ ๐ฅ ๐ ๐ฅ ) = 1 ๐ฅ 2 โ
2 ๐ฅ + 1 ๐ ๐ฅ โ
๐ ๐ฅ = 2 ๐ฅ + 1 โ
Method 1: Chain rule and Product rule
Recall that
Differentiate ๐ ( ๐ฅ ) = l n โก ( c o s โก ๐ฅ 5 ๐ฅ ) .
We'll solve this two ways.
Method 1: Chain rule and Quotient rule.
๐ ๐ ๐ฅ [ l n โก ( c o s โก ๐ฅ 5 ๐ฅ ) ] = 1 c o s โก ๐ฅ 5 ๐ฅ โ
๐ ๐ ๐ฅ [ c o s โก ๐ฅ 5 ๐ฅ ] = 5 ๐ฅ c o s โก ๐ฅ โ
โก โข
โข
โข โฃ ( ๐ ๐ ๐ฅ c o s โก ๐ฅ ) 5 ๐ฅ โ c o s โก ๐ฅ ( ๐ ๐ ๐ฅ 5 ๐ฅ ) ( 5 ๐ฅ ) 2 โค โฅ
โฅ
โฅ โฆ = 5 ๐ฅ c o s โก ๐ฅ โ
[ ( โ s i n โก ๐ฅ ) 5 ๐ฅ โ c o s โก ๐ฅ ( 5 ) ( 5 ๐ฅ ) 2 ] = 1 c o s โก ๐ฅ [ โ 5 ๐ฅ s i n โก ๐ฅ โ 5 c o s โก ๐ฅ 5 ๐ฅ ] = โ 5 ๐ฅ s i n โก ๐ฅ 5 ๐ฅ c o s โก ๐ฅ โ 5 c o s โก ๐ฅ 5 ๐ฅ c o s โก ๐ฅ = โ t a n โก ๐ฅ โ 1 ๐ฅ โ
Method 2: Use log property
Recall thatl n โก ( ๐ ๐ ) = l n โก ( ๐ ) โ l n โก ( ๐ ) H e n c e l n โก ( ๐ โ ๐ ) l n โก ( c o s โก ๐ฅ 5 ๐ฅ ) = l n โก ( c o s โก ๐ฅ ) โ l n โก ( 5 ๐ฅ )
Then we can compute the derivative:
๐ ๐ ๐ฅ [ l n โก ( c o s โก ๐ฅ 5 ๐ฅ ) ] = ๐ ๐ ๐ฅ l n โก ( c o s โก ๐ฅ ) โ ๐ ๐ ๐ฅ l n โก ( 5 ๐ฅ ) = 1 c o s โก ๐ฅ โ
( ๐ ๐ ๐ฅ c o s โก ๐ฅ ) โ 1 5 ๐ฅ โ
( ๐ ๐ ๐ฅ 5 ๐ฅ ) = 1 c o s โก ๐ฅ โ
( โ s i n โก ๐ฅ ) โ 1 5 ๐ฅ โ
( 5 ) = โ t a n โก ๐ฅ โ 1 ๐ฅ โ
Method 1: Chain rule and Quotient rule.
Recall that
Please let us know on our Forum:
- What questions do you have about the solutions above?
- Which ones are giving you the most trouble?
- What other problems are you trying to work through for your class about calculating derivatives that you don't know how to do easily yet?
If you let us know, we'll do our best to help!
How helpful was this page?
Our goal is to provide the best content we can, for free to any student looking to learn well, and your feedback helps us improve.