与えられた3つの関数を微分する問題です。 (1) $y = \log|x+2|$ (2) $y = \log|x^2-4|$ (3) $y = \log_3|2x-5|$

解析学微分対数関数合成関数の微分
2025/6/29

1. 問題の内容

与えられた3つの関数を微分する問題です。
(1) y=logx+2y = \log|x+2|
(2) y=logx24y = \log|x^2-4|
(3) y=log32x5y = \log_3|2x-5|

2. 解き方の手順

(1) y=logx+2y = \log|x+2| の微分
まず、logx\log|x| の微分を考えます。
y=logxy = \log|x| を微分すると、y=1xy' = \frac{1}{x} となります。
次に、x+2x+2uu と置くと、y=loguy = \log|u| となります。
このとき、y=1ududxy' = \frac{1}{u} \cdot \frac{du}{dx} となります。
dudx=1\frac{du}{dx} = 1 なので、y=1x+2y' = \frac{1}{x+2} となります。
(2) y=logx24y = \log|x^2-4| の微分
x24x^2-4uu と置くと、y=loguy = \log|u| となります。
このとき、y=1ududxy' = \frac{1}{u} \cdot \frac{du}{dx} となります。
dudx=2x\frac{du}{dx} = 2x なので、y=1x242x=2xx24y' = \frac{1}{x^2-4} \cdot 2x = \frac{2x}{x^2-4} となります。
(3) y=log32x5y = \log_3|2x-5| の微分
まず、底の変換公式より、
y=log32x5=log2x5log3y = \log_3|2x-5| = \frac{\log|2x-5|}{\log 3} となります。
2x52x-5uu と置くと、y=logulog3y = \frac{\log|u|}{\log 3} となります。
このとき、y=1log31ududxy' = \frac{1}{\log 3} \cdot \frac{1}{u} \cdot \frac{du}{dx} となります。
dudx=2\frac{du}{dx} = 2 なので、y=1log312x52=2(2x5)log3y' = \frac{1}{\log 3} \cdot \frac{1}{2x-5} \cdot 2 = \frac{2}{(2x-5)\log 3} となります。

3. 最終的な答え

(1) dydx=1x+2\frac{dy}{dx} = \frac{1}{x+2}
(2) dydx=2xx24\frac{dy}{dx} = \frac{2x}{x^2-4}
(3) dydx=2(2x5)log3\frac{dy}{dx} = \frac{2}{(2x-5)\log 3}

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