Cuando f es una función f(x)
de una variable real x, y toma valores reales, estrictamente positivos, esta es entonces la fórmula
para (log f)′, o sea, la derivada del logaritmo natural de f, como
se deduce aplicando directamente la regla de la cadena.
Muchas propiedades del logaritmo real también son
válidas para la derivada logarítmica, aún cuando la función no toma
valores de reales positivos. Por ejemplo, dado que el logaritmo de un producto
es la suma de los logaritmos de los factores, se tiene que
Por lo que para funciones reales positivas, la
derivada logarítmica de un producto es la suma de la derivada logarítmica de
los factores. También es posible aplicar la regla de Leibniz para la derivada del
producto y así obtener Por lo tanto, es cierto que
para toda función que la derivada logarítmica de un producto
es la suma de las derivadas logarítmicas de los factores (cuando las mismas
están definidas).
En forma similar (de hecho es una consecuencia), la
derivada logarítmica de de la función recíproca de una función es el negado de
la derivada logarítmica de la función:
en la misma forma que el logaritmo de la recíproca de
un número real positivo es la negación del logaritmo del número.
En forma general, la derivada logarítmica de un
cociente es la diferencia de las derivadas logarítmicas del dividendo y del
divisor:
en la misma forma que el logaritmo de un cociente es
la diferencia de los logaritmos del dividendo y del divisor.
Con respecto a la derivada logarítmica de una potencia
(con exponente real constante), la misma es el producto del exponente y de la
derivada logarímica de la base:
en forma análoga a que el logaritmo de una potencia es
el producto entre el exponente y el logaritmo de la base.
Cálculo de derivadas ordinarias utilizando derivadas logarítmicas
Las derivadas logarítmicas pueden ayudar a simplificar
el cálculo de derivadas que requieren la regla del producto. El procedimiento
es el siguiente: Supongamos que ƒ(x) = u(x)v(x) y
que se desea calcular ƒ'(x). En vez de realizar el cálculo en forma
directa, calculamos su derivada logarítmica. O sea, se calcula:
Multiplicando por ƒ se calcula ƒ':
Esta técnica es especialmente útil cuando
ƒ es el producto de una gran cantidad de factores. La técnica descripta hace
posible calcular ƒ' mediante el cálculo de la derivada logarítmica de
cada factor, sumando, y multiplicando por ƒ.