関数 $y = \frac{\log x}{x^2}$ を微分し、$y'$ を求める問題です。

解析学微分対数関数商の微分公式
2025/7/26

1. 問題の内容

関数 y=logxx2y = \frac{\log x}{x^2} を微分し、yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

この関数は、商の形をしているので、商の微分公式を使います。
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}
です。
この問題では、u(x)=logxu(x) = \log xv(x)=x2v(x) = x^2 となります。
それぞれの微分を計算すると、
u(x)=1xu'(x) = \frac{1}{x}
v(x)=2xv'(x) = 2x
となります。
これらの結果を商の微分公式に代入すると、
y=1xx2logx2x(x2)2y' = \frac{\frac{1}{x} \cdot x^2 - \log x \cdot 2x}{(x^2)^2}
y=x2xlogxx4y' = \frac{x - 2x\log x}{x^4}
y=x(12logx)x4y' = \frac{x(1 - 2\log x)}{x^4}
y=12logxx3y' = \frac{1 - 2\log x}{x^3}

3. 最終的な答え

12logxx3\frac{1 - 2\log x}{x^3}