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

解析学微分対数関数商の微分法
2025/7/31

1. 問題の内容

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

2. 解き方の手順

商の微分公式を使います。商の微分公式は、関数 u(x)u(x)v(x)v(x) について、
\frac{d}{dx} \left( \frac{u(x)}{v(x)} \right) = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{[v(x)]^2}
で与えられます。
この問題では、u(x)=logxu(x) = \log x であり、v(x)=x2v(x) = x^2 です。
それぞれの導関数は、
u'(x) = \frac{1}{x}
v'(x) = 2x
となります。
したがって、商の微分公式を適用すると、
\frac{dy}{dx} = \frac{\frac{1}{x} \cdot x^2 - \log x \cdot 2x}{(x^2)^2}
\frac{dy}{dx} = \frac{x - 2x \log x}{x^4}
\frac{dy}{dx} = \frac{x(1 - 2 \log x)}{x^4}
\frac{dy}{dx} = \frac{1 - 2 \log x}{x^3}

3. 最終的な答え

\frac{dy}{dx} = \frac{1 - 2 \log x}{x^3}

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