関数 $y = \frac{e^x}{x^2}$ の導関数 $y'$ を求める問題です。

解析学微分導関数商の微分指数関数
2025/5/22

1. 問題の内容

関数 y=exx2y = \frac{e^x}{x^2} の導関数 yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

y=exx2y = \frac{e^x}{x^2} の導関数を求めるために、商の微分公式を用います。
商の微分公式は、y=uvy = \frac{u}{v} のとき、y=uvuvv2y' = \frac{u'v - uv'}{v^2} となります。
この問題では、u=exu = e^xv=x2v = x^2 とおきます。
すると、u=exu' = e^xv=2xv' = 2x となります。
したがって、
y=exx2ex2x(x2)2=x2ex2xexx4=xex(x2)x4=(x2)exx3y' = \frac{e^x \cdot x^2 - e^x \cdot 2x}{(x^2)^2} = \frac{x^2 e^x - 2x e^x}{x^4} = \frac{x e^x (x - 2)}{x^4} = \frac{(x - 2)e^x}{x^3}

3. 最終的な答え

(x2)exx3\frac{(x-2)e^x}{x^3}

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