与えられた対数関数を微分する問題です。 問題24は (1) $y = \log_3 x$ (2) $y = \log_2 (3x - 1)$ の問題です。 問題25は (1) $y = \log |4x + 1|$ (2) $y = \log |1 - x|$ の問題です。 ただし、底が省略されている場合、常用対数(底が10の対数)を表すこととします。

解析学対数関数微分合成関数
2025/5/11

1. 問題の内容

与えられた対数関数を微分する問題です。
問題24は
(1) y=log3xy = \log_3 x
(2) y=log2(3x1)y = \log_2 (3x - 1)
の問題です。
問題25は
(1) y=log4x+1y = \log |4x + 1|
(2) y=log1xy = \log |1 - x|
の問題です。
ただし、底が省略されている場合、常用対数(底が10の対数)を表すこととします。

2. 解き方の手順

対数関数の微分公式と合成関数の微分公式を使います。
ddxlogax=1xlna\frac{d}{dx} \log_a x = \frac{1}{x \ln a}
ddxlogx=1xln10\frac{d}{dx} \log x = \frac{1}{x \ln 10}
ddxlogx=1xln10\frac{d}{dx} \log |x| = \frac{1}{x \ln 10}
問題24(1):
y=log3xy = \log_3 x
dydx=1xln3\frac{dy}{dx} = \frac{1}{x \ln 3}
問題24(2):
y=log2(3x1)y = \log_2 (3x - 1)
dydx=1(3x1)ln2ddx(3x1)=3(3x1)ln2\frac{dy}{dx} = \frac{1}{(3x-1) \ln 2} \cdot \frac{d}{dx}(3x - 1) = \frac{3}{(3x-1) \ln 2}
問題25(1):
y=log4x+1y = \log |4x + 1|
dydx=1(4x+1)ln10ddx(4x+1)=4(4x+1)ln10\frac{dy}{dx} = \frac{1}{(4x+1) \ln 10} \cdot \frac{d}{dx}(4x + 1) = \frac{4}{(4x+1) \ln 10}
問題25(2):
y=log1xy = \log |1 - x|
dydx=1(1x)ln10ddx(1x)=1(1x)ln10=1(x1)ln10\frac{dy}{dx} = \frac{1}{(1-x) \ln 10} \cdot \frac{d}{dx}(1 - x) = \frac{-1}{(1-x) \ln 10} = \frac{1}{(x-1) \ln 10}

3. 最終的な答え

問題24(1): 1xln3\frac{1}{x \ln 3}
問題24(2): 3(3x1)ln2\frac{3}{(3x-1) \ln 2}
問題25(1): 4(4x+1)ln10\frac{4}{(4x+1) \ln 10}
問題25(2): 1(x1)ln10\frac{1}{(x-1) \ln 10}

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