分别求函数 y=ln⁡xy = \ln x 和 y=ln⁡2xy = \ln 2x 的导数。 解释为什么在第 (i) 问中,拥有相同的导数并不意味着这两个函数是同一个函数。

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完整解法

4(i)

1. Differentiate $y = \ln x$

For y=ln⁡xy = \ln x,
dydx=1x\frac{dy}{dx} = \frac{1}{x}

2. Differentiate $y = \ln 2x$

For y=ln⁡2xy = \ln 2x, using the chain rule:
dydx=12x⋅ddx(2x)\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2x} \cdot \frac{d}{dx}(2x)
dydx=12x⋅2=1x\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2x} \cdot 2 = \frac{1}{x}

答案

For y=ln⁡xy = \ln x, dydx=1x\frac{dy}{dx} = \frac{1}{x}. For y=ln⁡2xy = \ln 2x, dydx=1x\frac{dy}{dx} = \frac{1}{x}.

4(ii)

1. Use laws of logarithms to expand $\ln 2x$

ln⁡2x=ln⁡2+ln⁡x\ln 2x = \ln 2 + \ln x

2. Explain the relationship between the two functions and their derivatives

The function y=ln⁡2xy = \ln 2x differs from y=ln⁡xy = \ln x only by a constant term, ln⁡2\ln 2. Since the derivative of any constant is zero, both functions will yield the same derivative, even though they are not the same function.

答案

The functions differ by a constant (ln⁡2\ln 2), and the derivative of a constant is zero.

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