次の指数関数、対数関数を $x$ で微分せよ。 (1) $y = \frac{e^x}{3}$ (2) $y = -2e^x$ (3) $y = 5^x$ (4) $y = 0.25^x$ (5) $y = (\frac{3}{4})^x$ (6) $y = \log_e x^3$ (7) $y = \log_e (\frac{1}{x})$ (8) $y = \log_{10} x^2$ (9) $y = \frac{\log_{10} x}{2}$

解析学微分指数関数対数関数導関数
2025/5/29

1. 問題の内容

次の指数関数、対数関数を xx で微分せよ。
(1) y=ex3y = \frac{e^x}{3}
(2) y=2exy = -2e^x
(3) y=5xy = 5^x
(4) y=0.25xy = 0.25^x
(5) y=(34)xy = (\frac{3}{4})^x
(6) y=logex3y = \log_e x^3
(7) y=loge(1x)y = \log_e (\frac{1}{x})
(8) y=log10x2y = \log_{10} x^2
(9) y=log10x2y = \frac{\log_{10} x}{2}

2. 解き方の手順

(1) y=ex3y = \frac{e^x}{3}
y=13exy' = \frac{1}{3}e^x
(2) y=2exy = -2e^x
y=2exy' = -2e^x
(3) y=5xy = 5^x
y=5xlog5y' = 5^x \log 5
(4) y=0.25x=(14)xy = 0.25^x = (\frac{1}{4})^x
y=(14)xlog(14)=(14)x(log4)=(14)xlog4y' = (\frac{1}{4})^x \log (\frac{1}{4}) = (\frac{1}{4})^x (-\log 4) = -(\frac{1}{4})^x \log 4
(5) y=(34)xy = (\frac{3}{4})^x
y=(34)xlog(34)y' = (\frac{3}{4})^x \log (\frac{3}{4})
(6) y=logex3=3logexy = \log_e x^3 = 3 \log_e x
y=31x=3xy' = 3 \cdot \frac{1}{x} = \frac{3}{x}
(7) y=loge(1x)=loge(x1)=logexy = \log_e (\frac{1}{x}) = \log_e (x^{-1}) = -\log_e x
y=1xy' = -\frac{1}{x}
(8) y=log10x2=2log10xy = \log_{10} x^2 = 2 \log_{10} x
y=21xlog10=2xlog10y' = 2 \cdot \frac{1}{x \log 10} = \frac{2}{x \log 10}
(9) y=log10x2=12log10xy = \frac{\log_{10} x}{2} = \frac{1}{2} \log_{10} x
y=121xlog10=12xlog10y' = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{x \log 10} = \frac{1}{2x \log 10}

3. 最終的な答え

(1) y=ex3y' = \frac{e^x}{3}
(2) y=2exy' = -2e^x
(3) y=5xlog5y' = 5^x \log 5
(4) y=(14)xlog4y' = -(\frac{1}{4})^x \log 4
(5) y=(34)xlog(34)y' = (\frac{3}{4})^x \log (\frac{3}{4})
(6) y=3xy' = \frac{3}{x}
(7) y=1xy' = -\frac{1}{x}
(8) y=2xlog10y' = \frac{2}{x \log 10}
(9) y=12xlog10y' = \frac{1}{2x \log 10}

「解析学」の関連問題

点 $x=a$ を含む開区間 $I$ で定義された関数 $f(x)$ について、次の2つが同値であることを示す問題です。 (1) $f(x)$ は $x=a$ で微分可能である。 (2) $x=a$ ...

微分連続性微分可能性極限
2025/5/30

与えられた関数 $y = \log_e x^3$ を微分して、$dy/dx$を求める。

微分対数関数導関数
2025/5/30

関数 $f(x)$ が $x = 0$ で定義されていないとき、$\lim_{x \to 0} f(x)$ を考えてはいけないか、という問題です。

極限関数の極限定義域
2025/5/30

点 $x=a$ を含む開区間 $I$ で定義された関数 $f(x)$ について、以下の2つが同値であることを示す問題です。 (1) $f(x)$ は $x=a$ で微分可能。 (2) $x=a$ で連...

微分可能性連続性極限関数
2025/5/30

$x$ が $a$ に近づくときの定数関数 $5$ の極限を求める問題です。数式で表すと、 $\lim_{x \to a} 5$ を計算します。

極限定数関数解析学
2025/5/30

与えられた関数 $f(x) = \cos 4x \sin 3x$ を処理する必要があります。この問題では何を処理する必要があるかが明示されていません。ここでは、$f(x)$ を三角関数の和または差の形...

三角関数積和の公式関数の変換
2025/5/30

関数 $y = 3 \sin x \tan x$ の導関数 $\frac{dy}{dx}$ を求める問題です。

導関数三角関数微分商の微分
2025/5/30

(1) $4 \arctan{\frac{1}{5}} - \arctan{\frac{1}{239}} = \frac{\pi}{4}$ を示す。 (2) $S = \arcsin{x} + \ar...

逆三角関数加法定理arctanarcsin
2025/5/30

与えられた極限 $\lim_{a \to 0} \frac{e^a - 1 - a}{a^2} = \frac{1}{2}$ を用いて、極限 $\lim_{x \to 0} (\frac{1}{\lo...

極限マクローリン展開ロピタルの定理
2025/5/30

問題は、$\lim_{x \to +0} (\frac{1}{\log(1+x)} - \frac{1}{x})$ を求める問題です。ただし、$\lim_{a \to +0} \frac{e^a - ...

極限テイラー展開ロピタルの定理
2025/5/30