与えられた関数 $y = \frac{\log(1-x^2)}{e^{2x}}$ の導関数 $y'$ を求める問題です。

解析学微分導関数合成関数の微分商の微分
2025/7/8
はい、承知しました。問題を解いていきましょう。

1. 問題の内容

与えられた関数 y=log(1x2)e2xy = \frac{\log(1-x^2)}{e^{2x}} の導関数 yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

商の微分公式と合成関数の微分公式を使います。
商の微分公式は以下の通りです。
(uv)=uvuvv2(\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}
ここで u=log(1x2)u = \log(1-x^2)v=e2xv = e^{2x} とします。
まず、uu' を求めます。
u=log(1x2)u = \log(1-x^2) なので、合成関数の微分公式より、
u=11x2(1x2)=2x1x2u' = \frac{1}{1-x^2} \cdot (1-x^2)' = \frac{-2x}{1-x^2}
次に、vv' を求めます。
v=e2xv = e^{2x} なので、合成関数の微分公式より、
v=e2x(2x)=2e2xv' = e^{2x} \cdot (2x)' = 2e^{2x}
したがって、商の微分公式を用いると、
y=uvuvv2=2x1x2e2xlog(1x2)2e2x(e2x)2y' = \frac{u'v - uv'}{v^2} = \frac{\frac{-2x}{1-x^2} \cdot e^{2x} - \log(1-x^2) \cdot 2e^{2x}}{(e^{2x})^2}
y=e2x(2x1x22log(1x2))e4xy' = \frac{e^{2x} (\frac{-2x}{1-x^2} - 2\log(1-x^2))}{e^{4x}}
y=2x1x22log(1x2)e2xy' = \frac{\frac{-2x}{1-x^2} - 2\log(1-x^2)}{e^{2x}}
y=2x2(1x2)log(1x2)(1x2)e2xy' = \frac{-2x - 2(1-x^2)\log(1-x^2)}{(1-x^2)e^{2x}}

3. 最終的な答え

y=2x2(1x2)log(1x2)(1x2)e2xy' = \frac{-2x - 2(1-x^2)\log(1-x^2)}{(1-x^2)e^{2x}}
または
y=2xe2x(1x2)2log(1x2)e2xy' = \frac{-2x}{e^{2x}(1-x^2)} - \frac{2\log(1-x^2)}{e^{2x}}

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