(2) 関数 $y = \log|\frac{1-x}{1+x}|$ を微分せよ。 また、$a^x$ を微分せよ。

解析学微分対数関数指数関数
2025/5/28

1. 問題の内容

(2) 関数 y=log1x1+xy = \log|\frac{1-x}{1+x}| を微分せよ。
また、axa^x を微分せよ。

2. 解き方の手順

まず、y=log1x1+xy = \log|\frac{1-x}{1+x}| を微分する。
対数の性質より、y=log1xlog1+xy = \log|1-x| - \log|1+x|
これを微分すると、
dydx=11x11+x=(1+x)(1x)(1x)(1+x)=1x1+x1x2=21x2=2x21\frac{dy}{dx} = \frac{-1}{1-x} - \frac{1}{1+x} = \frac{-(1+x) - (1-x)}{(1-x)(1+x)} = \frac{-1-x-1+x}{1-x^2} = \frac{-2}{1-x^2} = \frac{2}{x^2-1}.
よって、E=2E = 2, F=1F = 1.
次に、axa^x を微分する。
y=axy = a^x のとき、両辺の自然対数を取ると、logy=xloga\log y = x \log a
両辺を xx で微分すると、1ydydx=loga\frac{1}{y} \frac{dy}{dx} = \log a
よって、dydx=yloga=axloga\frac{dy}{dx} = y \log a = a^x \log a
したがって、K=axK = a^x, L=1L = 1, M=aM = a.

3. 最終的な答え

E=2E = 2
F=1F = 1
K=axK = a^x
L=1L = 1
M=aM = a

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