与えられた関数 $y = \frac{(x-5)^4}{(x-7)^5}$ の微分 $dy/dx$ を求める問題です。

解析学微分商の微分関数の微分
2025/6/26

1. 問題の内容

与えられた関数 y=(x5)4(x7)5y = \frac{(x-5)^4}{(x-7)^5} の微分 dy/dxdy/dx を求める問題です。

2. 解き方の手順

商の微分公式を使います。商の微分公式は、関数 y=uvy = \frac{u}{v} に対して、y=uvuvv2y' = \frac{u'v - uv'}{v^2} となります。
この問題では、u=(x5)4u = (x-5)^4 および v=(x7)5v = (x-7)^5 とします。
まず、uuvv の微分を計算します。
u=ddx(x5)4=4(x5)3u' = \frac{d}{dx}(x-5)^4 = 4(x-5)^3
v=ddx(x7)5=5(x7)4v' = \frac{d}{dx}(x-7)^5 = 5(x-7)^4
商の微分公式に uu, vv, uu', vv' を代入します。
y=4(x5)3(x7)5(x5)45(x7)4(x7)10y' = \frac{4(x-5)^3(x-7)^5 - (x-5)^4 \cdot 5(x-7)^4}{(x-7)^{10}}
分子で(x5)3(x7)4(x-5)^3(x-7)^4を括り出します。
y=(x5)3(x7)4[4(x7)5(x5)](x7)10y' = \frac{(x-5)^3(x-7)^4 [4(x-7) - 5(x-5)]}{(x-7)^{10}}
分子の括弧内を計算します。
y=(x5)3(x7)4[4x285x+25](x7)10y' = \frac{(x-5)^3(x-7)^4 [4x - 28 - 5x + 25]}{(x-7)^{10}}
y=(x5)3(x7)4[x3](x7)10y' = \frac{(x-5)^3(x-7)^4 [-x - 3]}{(x-7)^{10}}
(x7)4(x-7)^4を約分します。
y=(x5)3(x3)(x7)6y' = \frac{(x-5)^3(-x-3)}{(x-7)^6}
y=(x5)3(x+3)(x7)6y' = \frac{-(x-5)^3(x+3)}{(x-7)^6}

3. 最終的な答え

dydx=(x5)3(x+3)(x7)6\frac{dy}{dx} = -\frac{(x-5)^3(x+3)}{(x-7)^6}

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