与えられた関数 $y = \frac{x-1}{\log x + 1}$ を解析する問題ですが、具体的に何をすれば良いのかが指定されていません。ここでは、この関数の微分を求めることにします。対数関数は常用対数(底が10)として扱います。

解析学微分対数関数商の微分法則
2025/5/8

1. 問題の内容

与えられた関数 y=x1logx+1y = \frac{x-1}{\log x + 1} を解析する問題ですが、具体的に何をすれば良いのかが指定されていません。ここでは、この関数の微分を求めることにします。対数関数は常用対数(底が10)として扱います。

2. 解き方の手順

関数の微分を計算するには、商の微分法則を使用します。商の微分法則は、関数 y=u(x)v(x)y = \frac{u(x)}{v(x)} の微分が以下の式で与えられるというものです。
dydx=v(x)dudxu(x)dvdx[v(x)]2\frac{dy}{dx} = \frac{v(x)\frac{du}{dx} - u(x)\frac{dv}{dx}}{[v(x)]^2}
この問題では、u(x)=x1u(x) = x - 1 であり、v(x)=logx+1v(x) = \log x + 1 です。
まず、u(x)u(x)v(x)v(x) の導関数を求めます。
dudx=ddx(x1)=1\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(x - 1) = 1
dvdx=ddx(logx+1)=1xln10\frac{dv}{dx} = \frac{d}{dx}(\log x + 1) = \frac{1}{x \ln 10}
ここで、logx\log x は常用対数なので、その導関数は 1xln10\frac{1}{x \ln 10} となります。
次に、商の微分法則を適用します。
dydx=(logx+1)(1)(x1)(1xln10)(logx+1)2\frac{dy}{dx} = \frac{(\log x + 1)(1) - (x - 1)(\frac{1}{x \ln 10})}{(\log x + 1)^2}
dydx=logx+1x1xln10(logx+1)2\frac{dy}{dx} = \frac{\log x + 1 - \frac{x-1}{x \ln 10}}{(\log x + 1)^2}
dydx=(logx+1)xln10(x1)xln10(logx+1)2\frac{dy}{dx} = \frac{(\log x + 1)x\ln 10 - (x-1)}{x\ln 10(\log x + 1)^2}

3. 最終的な答え

dydx=(logx+1)xln10(x1)xln10(logx+1)2\frac{dy}{dx} = \frac{(\log x + 1)x\ln 10 - (x-1)}{x\ln 10(\log x + 1)^2}

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