`lnx` 的导数是 `1/x`。下面是导数的定义和证明过程:
导数定义
导数表示函数在某一点的切线斜率,即函数在该点的变化率。对于函数 `f(x)`,其在 `x` 点的导数记作 `f'(x)` 或 `df(x)/dx`,定义为:
```
f'(x) = lim(h→0) [f(x+h)-f(x)] / h
```
lnx 的导数证明
对于函数 `f(x)=lnx`,其导数 `f'(x)` 可以通过上述定义求得:
```
f'(x) = lim(h→0) [ln(x+h)-lnx] / h
```
利用对数的性质,我们可以将上式化简为:
```
f'(x) = lim(h→0) ln[(x+h)/x] / h
```
当 `h` 趋于 `0` 时,`(x+h)/x` 趋于 `1`,所以:
```
f'(x) = ln(1) / x
```
由于 `ln(1)=0`,我们得到:
```
f'(x) = 0 / x = 0
```
但这显然是错误的,原因在于我们在处理极限时应该保持表达式的形式不变。正确的处理方式是使用自然对数的底 `e` 的性质,考虑到 `e^0 = 1`,我们可以得到:
```
f'(x) = lim(h→0) ln[1+(h/x)] / h
```
由于 `ln(1+u)` 在 `u=0` 处的泰勒展开是 `u - u^2/2 + u^3/3 - ...`,当 `u` 趋于 `0` 时,高阶项可以忽略,因此:
```
f'(x) = lim(h→0) (h/x) / h
```
简化得到:
```
f'(x) = 1/x
```
所以,`lnx` 的导数是 `1/x`。
补充说明
请注意,导数的计算过程中我们使用了极限的概念,以及对数函数的性质。
在实际计算中,有时需要对表达式进行适当的代数变换以便于求导。
对于 `lnx` 的导数,还可以通过积分的方法来求解,但上述的极限定义方法是最直接和基础的