与えられた関数を微分する問題です。具体的には、対数関数、指数関数、それらの組み合わせの微分を求めます。

解析学微分対数関数指数関数合成関数の微分積の微分商の微分
2025/8/3
はい、承知いたしました。微分演習問題について、以下の形式で解答します。

1. 問題の内容

与えられた関数を微分する問題です。具体的には、対数関数、指数関数、それらの組み合わせの微分を求めます。

2. 解き方の手順

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1. 問1: $y = \log x$**

y=logxy = \log x は常用対数です。自然対数に変換してから微分します。
y=logx=lnxln10y = \log x = \frac{\ln x}{\ln 10}
dydx=1ln101x\frac{dy}{dx} = \frac{1}{\ln 10} \cdot \frac{1}{x}
dydx=1xln10\frac{dy}{dx} = \frac{1}{x \ln 10}
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2. 問2: $y = \ln(4x + 3)$**

合成関数の微分を使います。
dydx=14x+3ddx(4x+3)\frac{dy}{dx} = \frac{1}{4x + 3} \cdot \frac{d}{dx}(4x + 3)
dydx=14x+34\frac{dy}{dx} = \frac{1}{4x + 3} \cdot 4
dydx=44x+3\frac{dy}{dx} = \frac{4}{4x + 3}
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3. 問3: $y = 10^x$**

指数関数の微分を使います。
dydx=10xln10\frac{dy}{dx} = 10^x \ln 10
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4. 問4: $y = e^{-x + 2}$**

合成関数の微分を使います。
dydx=ex+2ddx(x+2)\frac{dy}{dx} = e^{-x + 2} \cdot \frac{d}{dx}(-x + 2)
dydx=ex+2(1)\frac{dy}{dx} = e^{-x + 2} \cdot (-1)
dydx=ex+2\frac{dy}{dx} = -e^{-x + 2}
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5. 問1: $y = x^2 e^{-x}$**

積の微分を使います。
dydx=ddx(x2)ex+x2ddx(ex)\frac{dy}{dx} = \frac{d}{dx}(x^2) \cdot e^{-x} + x^2 \cdot \frac{d}{dx}(e^{-x})
dydx=2xex+x2(ex)\frac{dy}{dx} = 2x \cdot e^{-x} + x^2 \cdot (-e^{-x})
dydx=2xexx2ex\frac{dy}{dx} = 2xe^{-x} - x^2e^{-x}
dydx=ex(2xx2)\frac{dy}{dx} = e^{-x}(2x - x^2)
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6. 問2: $y = \frac{\ln x}{x}$**

商の微分を使います。
dydx=ddx(lnx)xlnxddx(x)x2\frac{dy}{dx} = \frac{\frac{d}{dx}(\ln x) \cdot x - \ln x \cdot \frac{d}{dx}(x)}{x^2}
dydx=1xxlnx1x2\frac{dy}{dx} = \frac{\frac{1}{x} \cdot x - \ln x \cdot 1}{x^2}
dydx=1lnxx2\frac{dy}{dx} = \frac{1 - \ln x}{x^2}

3. 最終的な答え

問1: 1xln10\frac{1}{x \ln 10}
問2: 44x+3\frac{4}{4x + 3}
問3: 10xln1010^x \ln 10
問4: ex+2-e^{-x + 2}
問1: ex(2xx2)e^{-x}(2x - x^2)
問2: 1lnxx2\frac{1 - \ln x}{x^2}