与えられた関数 $y = \frac{e^{-x} + 1}{x}$ の微分 $y'$ を求める問題です。

解析学微分関数の微分商の微分
2025/5/7

1. 問題の内容

与えられた関数 y=ex+1xy = \frac{e^{-x} + 1}{x} の微分 yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

この関数は商の形をしているので、商の微分公式を使います。商の微分公式は以下の通りです。
(uv)=uvuvv2(\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}
ここで、u=ex+1u = e^{-x} + 1v=xv = x とおくと、
u=exu' = -e^{-x}
v=1v' = 1
となります。したがって、微分は
y=exx(ex+1)1x2y' = \frac{-e^{-x} \cdot x - (e^{-x} + 1) \cdot 1}{x^2}
y=xexex1x2y' = \frac{-xe^{-x} - e^{-x} - 1}{x^2}
y=xex+ex+1x2y' = -\frac{xe^{-x} + e^{-x} + 1}{x^2}

3. 最終的な答え

y=xex+ex+1x2y' = -\frac{xe^{-x} + e^{-x} + 1}{x^2}

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