関数 $y = \frac{\log(x+1)}{x}$ ($x > 0$) を微分する。

解析学微分対数関数商の微分公式
2025/7/7

1. 問題の内容

関数 y=log(x+1)xy = \frac{\log(x+1)}{x} (x>0x > 0) を微分する。

2. 解き方の手順

商の微分公式を用いる。
商の微分公式は、 y=u(x)v(x)y = \frac{u(x)}{v(x)} のとき、
y=u(x)v(x)u(x)v(x)v(x)2y' = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{v(x)^2}
である。
今回の問題では、u(x)=log(x+1)u(x) = \log(x+1)v(x)=xv(x) = x である。
u(x)=1x+1u'(x) = \frac{1}{x+1}
v(x)=1v'(x) = 1
したがって、
y=1x+1xlog(x+1)1x2y' = \frac{\frac{1}{x+1} \cdot x - \log(x+1) \cdot 1}{x^2}
y=xx+1log(x+1)x2y' = \frac{\frac{x}{x+1} - \log(x+1)}{x^2}
y=x(x+1)log(x+1)x+1x2y' = \frac{\frac{x - (x+1)\log(x+1)}{x+1}}{x^2}
y=x(x+1)log(x+1)x2(x+1)y' = \frac{x - (x+1)\log(x+1)}{x^2(x+1)}

3. 最終的な答え

dydx=x(x+1)log(x+1)x2(x+1)\frac{dy}{dx} = \frac{x - (x+1)\log(x+1)}{x^2(x+1)}

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