与えられた関数 $y = f(x) = (1 + \log(2x))^3$ の微分を求める問題です。解析学微分合成関数の微分対数関数2025/4/111. 問題の内容与えられた関数 y=f(x)=(1+log(2x))3y = f(x) = (1 + \log(2x))^3y=f(x)=(1+log(2x))3 の微分を求める問題です。2. 解き方の手順まず、合成関数の微分法(チェーンルール)を適用します。y=u3y = u^3y=u3 であり、u=1+log(2x)u = 1 + \log(2x)u=1+log(2x) と置くと、dydx=dydu⋅dudx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}dxdy=dudy⋅dxduとなります。最初に dydu\frac{dy}{du}dudy を求めます。y=u3y = u^3y=u3 より、dydu=3u2\frac{dy}{du} = 3u^2dudy=3u2次に dudx\frac{du}{dx}dxdu を求めます。u=1+log(2x)u = 1 + \log(2x)u=1+log(2x) より、dudx=ddx(1+log(2x))\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx} (1 + \log(2x))dxdu=dxd(1+log(2x))ddx(1)=0\frac{d}{dx} (1) = 0dxd(1)=0 であり、ddx(log(2x))\frac{d}{dx} (\log(2x))dxd(log(2x)) を求めます。ここで、さらに合成関数の微分法を使います。v=2xv = 2xv=2x と置くと、log(2x)=log(v)\log(2x) = \log(v)log(2x)=log(v) であり、ddx(log(2x))=ddv(log(v))⋅dvdx\frac{d}{dx} (\log(2x)) = \frac{d}{dv} (\log(v)) \cdot \frac{dv}{dx}dxd(log(2x))=dvd(log(v))⋅dxdvddv(log(v))=1v\frac{d}{dv} (\log(v)) = \frac{1}{v}dvd(log(v))=v1dvdx=ddx(2x)=2\frac{dv}{dx} = \frac{d}{dx} (2x) = 2dxdv=dxd(2x)=2したがって、ddx(log(2x))=1v⋅2=12x⋅2=1x\frac{d}{dx} (\log(2x)) = \frac{1}{v} \cdot 2 = \frac{1}{2x} \cdot 2 = \frac{1}{x}dxd(log(2x))=v1⋅2=2x1⋅2=x1よって、dudx=0+1x=1x\frac{du}{dx} = 0 + \frac{1}{x} = \frac{1}{x}dxdu=0+x1=x1dydx=dydu⋅dudx=3u2⋅1x=3(1+log(2x))2⋅1x\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = 3u^2 \cdot \frac{1}{x} = 3(1 + \log(2x))^2 \cdot \frac{1}{x}dxdy=dudy⋅dxdu=3u2⋅x1=3(1+log(2x))2⋅x1したがって、dydx=3(1+log(2x))2x\frac{dy}{dx} = \frac{3(1 + \log(2x))^2}{x}dxdy=x3(1+log(2x))23. 最終的な答えdydx=3(1+log(2x))2x\frac{dy}{dx} = \frac{3(1 + \log(2x))^2}{x}dxdy=x3(1+log(2x))2