関数 $y = \frac{\log x}{x^2}$ の導関数 $y'$ を求める問題です。

解析学導関数微分対数関数積の微分
2025/8/3

1. 問題の内容

関数 y=logxx2y = \frac{\log x}{x^2} の導関数 yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を変形します。
y=logxx2=(logx)x2y = \frac{\log x}{x^2} = (\log x) \cdot x^{-2}
次に、積の微分公式 (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' を用います。
u=logxu = \log xv=x2v = x^{-2} とおくと、
u=1xu' = \frac{1}{x}
v=2x3v' = -2x^{-3}
したがって、
y=(logx)x2+(logx)(x2)y' = (\log x)' \cdot x^{-2} + (\log x) \cdot (x^{-2})'
y=1xx2+(logx)(2x3)y' = \frac{1}{x} \cdot x^{-2} + (\log x) \cdot (-2x^{-3})
y=x32x3logxy' = x^{-3} - 2x^{-3} \log x
y=1x32logxx3y' = \frac{1}{x^3} - \frac{2 \log x}{x^3}
y=12logxx3y' = \frac{1 - 2 \log x}{x^3}

3. 最終的な答え

y=12logxx3y' = \frac{1 - 2 \log x}{x^3}

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