与えられた4つの関数を微分する問題です。 (1) $y = \log|3x+2|$ (2) $y = \log_3|x^2-4|$ (3) $y = \log|\sin x|$ (4) $y = \log(x+\sqrt{x^2+1})$ ただし、$\log$ の底は特に指定がない場合は10とします。

解析学微分対数関数合成関数
2025/5/8

1. 問題の内容

与えられた4つの関数を微分する問題です。
(1) y=log3x+2y = \log|3x+2|
(2) y=log3x24y = \log_3|x^2-4|
(3) y=logsinxy = \log|\sin x|
(4) y=log(x+x2+1)y = \log(x+\sqrt{x^2+1})
ただし、log\log の底は特に指定がない場合は10とします。

2. 解き方の手順

(1) y=log3x+2y = \log|3x+2| の微分
y=1(3x+2)ln103=3(3x+2)ln10y' = \frac{1}{(3x+2)\ln 10} \cdot 3 = \frac{3}{(3x+2)\ln 10}
(2) y=log3x24y = \log_3|x^2-4| の微分
y=1(x24)ln32x=2x(x24)ln3y' = \frac{1}{(x^2-4)\ln 3} \cdot 2x = \frac{2x}{(x^2-4)\ln 3}
(3) y=logsinxy = \log|\sin x| の微分
y=1sinxln10cosx=cosxsinxln10=cotxln10y' = \frac{1}{\sin x \ln 10} \cdot \cos x = \frac{\cos x}{\sin x \ln 10} = \frac{\cot x}{\ln 10}
(4) y=log(x+x2+1)y = \log(x+\sqrt{x^2+1}) の微分
y=1(x+x2+1)ln10(1+12x2+12x)=1(x+x2+1)ln10(1+xx2+1)=1(x+x2+1)ln10(x2+1+xx2+1)=1x2+1ln10y' = \frac{1}{(x+\sqrt{x^2+1})\ln 10} \cdot (1 + \frac{1}{2\sqrt{x^2+1}}\cdot 2x) = \frac{1}{(x+\sqrt{x^2+1})\ln 10} \cdot (1 + \frac{x}{\sqrt{x^2+1}}) = \frac{1}{(x+\sqrt{x^2+1})\ln 10} \cdot (\frac{\sqrt{x^2+1}+x}{\sqrt{x^2+1}}) = \frac{1}{\sqrt{x^2+1}\ln 10}

3. 最終的な答え

(1) y=3(3x+2)ln10y' = \frac{3}{(3x+2)\ln 10}
(2) y=2x(x24)ln3y' = \frac{2x}{(x^2-4)\ln 3}
(3) y=cotxln10y' = \frac{\cot x}{\ln 10}
(4) y=1x2+1ln10y' = \frac{1}{\sqrt{x^2+1}\ln 10}

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