関数 $y = (\log x + 1) \log x$ の導関数 $y'$ を求める問題です。

解析学導関数対数関数微分積の微分
2025/5/14

1. 問題の内容

関数 y=(logx+1)logxy = (\log x + 1) \log x の導関数 yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

この関数は積の形になっているので、積の微分公式を使います。積の微分公式は、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の微分が (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' で与えられるというものです。
この問題では、u(x)=logx+1u(x) = \log x + 1v(x)=logxv(x) = \log x とおきます。
まず、u(x)u(x) の微分 u(x)u'(x) を求めます。
u(x)=(logx+1)=(logx)+1=1x+0=1xu'(x) = (\log x + 1)' = (\log x)' + 1' = \frac{1}{x} + 0 = \frac{1}{x}
次に、v(x)v(x) の微分 v(x)v'(x) を求めます。
v(x)=(logx)=1xv'(x) = (\log x)' = \frac{1}{x}
したがって、積の微分公式を用いて yy' を計算すると、
y=uv+uv=1xlogx+(logx+1)1x=logxx+logxx+1x=2logx+1xy' = u'v + uv' = \frac{1}{x} \log x + (\log x + 1) \frac{1}{x} = \frac{\log x}{x} + \frac{\log x}{x} + \frac{1}{x} = \frac{2 \log x + 1}{x}

3. 最終的な答え

y=2logx+1xy' = \frac{2 \log x + 1}{x}

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