与えられた関数 $y = \frac{\log x - 1}{x}$ の導関数を求める。

解析学導関数微分対数関数商の微分公式
2025/5/14

1. 問題の内容

与えられた関数 y=logx1xy = \frac{\log x - 1}{x} の導関数を求める。

2. 解き方の手順

商の微分公式を用いる。商の微分公式は、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) に対して、
ddx(u(x)v(x))=u(x)v(x)u(x)v(x)v(x)2\frac{d}{dx} \left( \frac{u(x)}{v(x)} \right) = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{v(x)^2}
である。
この問題では、u(x)=logx1u(x) = \log x - 1v(x)=xv(x) = x とおく。すると、
u(x)=1xu'(x) = \frac{1}{x}
v(x)=1v'(x) = 1
となる。
したがって、
dydx=(1x)(x)(logx1)(1)x2=1logx+1x2=2logxx2\frac{dy}{dx} = \frac{(\frac{1}{x})(x) - (\log x - 1)(1)}{x^2} = \frac{1 - \log x + 1}{x^2} = \frac{2 - \log x}{x^2}

3. 最終的な答え

dydx=2logxx2\frac{dy}{dx} = \frac{2 - \log x}{x^2}

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