与えられた関数 $e^{\frac{y}{x}}$ の導関数を求める問題です。ただし、$y$ は $x$ の関数であると仮定します。つまり、$\frac{d}{dx}e^{\frac{y}{x}}$ を計算します。

解析学微分導関数合成関数の微分チェインルール商の微分
2025/7/13

1. 問題の内容

与えられた関数 eyxe^{\frac{y}{x}} の導関数を求める問題です。ただし、yyxx の関数であると仮定します。つまり、ddxeyx\frac{d}{dx}e^{\frac{y}{x}} を計算します。

2. 解き方の手順

合成関数の微分(チェインルール)と積の微分を使用します。
まず、u=yxu = \frac{y}{x} とおくと、求める導関数は ddxeu\frac{d}{dx} e^u となります。
合成関数の微分により、
ddxeu=eududx\frac{d}{dx} e^u = e^u \frac{du}{dx}
次に、dudx\frac{du}{dx} を計算します。u=yxu = \frac{y}{x} なので、商の微分法を用いると、
dudx=ddx(yx)=xdydxydxdxx2=xdydxyx2\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(\frac{y}{x}) = \frac{x\frac{dy}{dx} - y\frac{dx}{dx}}{x^2} = \frac{x\frac{dy}{dx} - y}{x^2}
したがって、
ddxeyx=eyxxdydxyx2\frac{d}{dx} e^{\frac{y}{x}} = e^{\frac{y}{x}} \cdot \frac{x\frac{dy}{dx} - y}{x^2}

3. 最終的な答え

eyx(xdydxy)x2\frac{e^{\frac{y}{x}}(x\frac{dy}{dx} - y)}{x^2}