与えられた関数 $y$ の微分を求めます。関数は $y = \frac{(x-3)^3(x-1)^4}{\sqrt{x-2}}$ で表されます。

解析学微分対数微分法関数の微分
2025/7/22

1. 問題の内容

与えられた関数 yy の微分を求めます。関数は y=(x3)3(x1)4x2y = \frac{(x-3)^3(x-1)^4}{\sqrt{x-2}} で表されます。

2. 解き方の手順

まず、対数微分法を用いるために、両辺の自然対数を取ります。
lny=ln((x3)3(x1)4x2) \ln y = \ln \left( \frac{(x-3)^3(x-1)^4}{\sqrt{x-2}} \right)
対数の性質を用いて、式を簡略化します。
lny=ln(x3)3+ln(x1)4lnx2 \ln y = \ln (x-3)^3 + \ln (x-1)^4 - \ln \sqrt{x-2}
lny=3ln(x3)+4ln(x1)12ln(x2) \ln y = 3 \ln (x-3) + 4 \ln (x-1) - \frac{1}{2} \ln (x-2)
次に、両辺を xx で微分します。
1ydydx=3x3+4x112(x2) \frac{1}{y} \frac{dy}{dx} = \frac{3}{x-3} + \frac{4}{x-1} - \frac{1}{2(x-2)}
最後に、dydx\frac{dy}{dx} について解きます。
dydx=y(3x3+4x112(x2)) \frac{dy}{dx} = y \left( \frac{3}{x-3} + \frac{4}{x-1} - \frac{1}{2(x-2)} \right)
yy に元の関数を代入します。
dydx=(x3)3(x1)4x2(3x3+4x112(x2)) \frac{dy}{dx} = \frac{(x-3)^3(x-1)^4}{\sqrt{x-2}} \left( \frac{3}{x-3} + \frac{4}{x-1} - \frac{1}{2(x-2)} \right)

3. 最終的な答え

dydx=(x3)3(x1)4x2(3x3+4x112(x2)) \frac{dy}{dx} = \frac{(x-3)^3(x-1)^4}{\sqrt{x-2}} \left( \frac{3}{x-3} + \frac{4}{x-1} - \frac{1}{2(x-2)} \right)

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