与えられた3つの関数を微分する問題です。 (1) $y = \log|3x+2|$ (2) $y = \log|\sin x|$ (3) $y = \log_2|x^2-4|$

解析学微分対数関数合成関数の微分
2025/4/20
はい、承知いたしました。

1. 問題の内容

与えられた3つの関数を微分する問題です。
(1) y=log3x+2y = \log|3x+2|
(2) y=logsinxy = \log|\sin x|
(3) y=log2x24y = \log_2|x^2-4|

2. 解き方の手順

一般に、(logf(x))=f(x)f(x)(\log|f(x)|)' = \frac{f'(x)}{f(x)}が成り立ちます。また、底が aa の対数関数を微分するには、底の変換公式を使います。
(1) y=log3x+2y = \log|3x+2| の場合:
f(x)=3x+2f(x) = 3x+2 なので、f(x)=3f'(x) = 3。したがって、
y=33x+2y' = \frac{3}{3x+2}
(2) y=logsinxy = \log|\sin x| の場合:
f(x)=sinxf(x) = \sin x なので、f(x)=cosxf'(x) = \cos x。したがって、
y=cosxsinx=cotxy' = \frac{\cos x}{\sin x} = \cot x
(3) y=log2x24y = \log_2|x^2-4| の場合:
まず、底の変換公式を使って常用対数に変換します。
y=logx24log2y = \frac{\log|x^2-4|}{\log 2}
f(x)=x24f(x) = x^2 - 4 なので、f(x)=2xf'(x) = 2x。したがって、
y=1log22xx24=2x(x24)log2y' = \frac{1}{\log 2} \cdot \frac{2x}{x^2-4} = \frac{2x}{(x^2-4)\log 2}

3. 最終的な答え

(1) y=33x+2y' = \frac{3}{3x+2}
(2) y=cotxy' = \cot x
(3) y=2x(x24)log2y' = \frac{2x}{(x^2-4)\log 2}

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