与えられた関数 $y = \frac{(x+1)(x+2)}{x+3}$ を対数微分法を用いて微分する問題です。問題文には途中の計算過程が示されており、最終的な導関数 $y'$ を求めることが目的です。

解析学微分対数微分法導関数関数の微分
2025/4/17

1. 問題の内容

与えられた関数 y=(x+1)(x+2)x+3y = \frac{(x+1)(x+2)}{x+3} を対数微分法を用いて微分する問題です。問題文には途中の計算過程が示されており、最終的な導関数 yy' を求めることが目的です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数 y=(x+1)(x+2)x+3y = \frac{(x+1)(x+2)}{x+3} の両辺の自然対数をとります。
logy=log((x+1)(x+2)x+3)=log(x+1)+log(x+2)log(x+3)\log y = \log \left( \frac{(x+1)(x+2)}{x+3} \right) = \log(x+1) + \log(x+2) - \log(x+3)
次に、この式を xx で微分します。
yy=1x+1+1x+21x+3\frac{y'}{y} = \frac{1}{x+1} + \frac{1}{x+2} - \frac{1}{x+3}
右辺をまとめます。
yy=(x+2)(x+3)+(x+1)(x+3)(x+1)(x+2)(x+1)(x+2)(x+3)\frac{y'}{y} = \frac{(x+2)(x+3) + (x+1)(x+3) - (x+1)(x+2)}{(x+1)(x+2)(x+3)}
分子を展開して整理します。
yy=(x2+5x+6)+(x2+4x+3)(x2+3x+2)(x+1)(x+2)(x+3)=x2+6x+7(x+1)(x+2)(x+3)\frac{y'}{y} = \frac{(x^2+5x+6) + (x^2+4x+3) - (x^2+3x+2)}{(x+1)(x+2)(x+3)} = \frac{x^2+6x+7}{(x+1)(x+2)(x+3)}
したがって、
y=yx2+6x+7(x+1)(x+2)(x+3)=(x+1)(x+2)x+3x2+6x+7(x+1)(x+2)(x+3)=x2+6x+7(x+3)2y' = y \cdot \frac{x^2+6x+7}{(x+1)(x+2)(x+3)} = \frac{(x+1)(x+2)}{x+3} \cdot \frac{x^2+6x+7}{(x+1)(x+2)(x+3)} = \frac{x^2+6x+7}{(x+3)^2}

3. 最終的な答え

y=x2+6x+7(x+3)2y' = \frac{x^2+6x+7}{(x+3)^2}

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