関数 $y = -2x \log_e x$ の導関数を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選び、該当するものがなければ、選択肢5を選びます。

解析学微分導関数積の微分対数関数
2025/7/17

1. 問題の内容

関数 y=2xlogexy = -2x \log_e x の導関数を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選び、該当するものがなければ、選択肢5を選びます。

2. 解き方の手順

積の微分公式を用います。積の微分公式とは、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の導関数が、
(uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv'
で表されるというものです。
この問題では、u(x)=2xu(x) = -2xv(x)=logexv(x) = \log_e x と置きます。
すると、u(x)=2u'(x) = -2 であり、v(x)=1xv'(x) = \frac{1}{x} となります。
積の微分公式に当てはめると、
y=(2x)logex+(2x)(logex)y' = (-2x)' \log_e x + (-2x)(\log_e x)'
y=(2)logex+(2x)1xy' = (-2) \log_e x + (-2x) \frac{1}{x}
y=2logex2y' = -2 \log_e x - 2
となります。

3. 最終的な答え

選択肢3が正しいです。
答え: 3

「解析学」の関連問題

問題は2つあります。 (1) 最大値・最小値の定理を述べる。 (2) 関数 $f(x)$ が開区間$(0, 1)$で連続であるとき、この関数に最大値や最小値が存在するかどうかを答える。

最大値最小値最大値・最小値の定理連続関数開区間
2025/7/17

(1) 関数 $f(x) = \frac{1}{\alpha x + \beta}$ (ただし $\alpha, \beta > 0$) をマクローリン展開したときの係数 $a_0, a_1, a_2...

マクローリン展開テイラー展開微分関数
2025/7/17

関数 $f(x) = \frac{1}{\alpha x + \beta}$ (ただし、$\alpha, \beta > 0$)のマクローリン展開 $f(x) = a_0 + a_1x + a_2x^...

マクローリン展開テイラー展開導関数数学的帰納法
2025/7/17

(1) 関数 $f(x) = \frac{1}{\alpha x + \beta}$ (ただし、$\alpha, \beta > 0$) のマクローリン展開 $f(x) = a_0 + a_1x + ...

マクローリン展開導関数テイラー展開
2025/7/17

問題は2つあります。 (1) 時刻 $t$ における物体の位置が $x(t) = \cos(t^2)$ で与えられているとき、速度と加速度を求めよ。 (2) 時刻 $t$ における中心角が $\the...

微分速度加速度円運動三角関数
2025/7/17

$u = \theta + \log r$, $x = r^2 \cos \theta$, $y = r \sin \theta$ が与えられたとき、以下の問題を解く。 (1) $(r, \theta...

偏微分ヤコビアン合成関数の偏微分
2025/7/17

与えられた数式 $y = \frac{\sin^2{x}}{1 + \cos{x}}$ を簡略化すること。

三角関数恒等式簡略化因数分解
2025/7/17

関数 $y = \frac{\cos 2x}{1 + \sin^2 x}$ を簡略化する。

三角関数関数の簡略化倍角の公式
2025/7/17

関数 $y = \sin(\tan 2x)$ の導関数 $dy/dx$ を求めます。

微分導関数合成関数三角関数
2025/7/17

与えられた関数 $y = \tan(2x+1)$ の導関数 $y'$ を求めます。

微分導関数三角関数合成関数
2025/7/17