はい、承知しました。画像に写っている問題のうち、いくつか解いてみます。

解析学微分対数関数指数関数合成関数の微分積の微分商の微分
2025/6/5
はい、承知しました。画像に写っている問題のうち、いくつか解いてみます。
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1. 問題の内容**

与えられた関数を微分する問題です。問題は番号ごとに分かれており、様々な関数(対数関数、指数関数など)の微分を求めます。
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2. 解き方の手順と最終的な答え**

**10.(1) y=3logxy = -3\log x の微分**
* 手順:
* 対数関数の微分公式: (logx)=1x(\log x)' = \frac{1}{x} を利用します。
* 定数倍の微分: (cf(x))=cf(x)(cf(x))' = c f'(x) を利用します。
* 計算:
y=3(logx)=31x=3xy' = -3 (\log x)' = -3 \cdot \frac{1}{x} = -\frac{3}{x}
* 最終的な答え: y=3xy' = -\frac{3}{x}
**11.(1) y=logx+2y = \log |x+2| の微分**
* 手順:
* 合成関数の微分公式: ddxf(g(x))=f(g(x))g(x)\frac{d}{dx} f(g(x)) = f'(g(x)) \cdot g'(x) を利用します。
* 対数関数の微分公式: (logu)=uu(\log |u|)' = \frac{u'}{u} を利用します。
* 計算:
y=(x+2)x+2=1x+2y' = \frac{(x+2)'}{x+2} = \frac{1}{x+2}
* 最終的な答え: y=1x+2y' = \frac{1}{x+2}
**12.(1) y=log2xy = \log_2 x の微分**
* 手順:
* 底の変換公式: logax=logxloga\log_a x = \frac{\log x}{\log a} を利用します。
* 対数関数の微分公式: (logx)=1x(\log x)' = \frac{1}{x} を利用します。
* 定数の逆数の微分はそのまま定数として扱います。
* 計算:
y=logxlog2y = \frac{\log x}{\log 2}
y=1log2(logx)=1log21x=1xlog2y' = \frac{1}{\log 2} (\log x)' = \frac{1}{\log 2} \cdot \frac{1}{x} = \frac{1}{x \log 2}
* 最終的な答え: y=1xlog2y' = \frac{1}{x \log 2}
**13.(1) y=xlogxy = x \log x の微分**
* 手順:
* 積の微分公式: (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' を利用します。
* 対数関数の微分公式: (logx)=1x(\log x)' = \frac{1}{x} を利用します。
* 計算:
y=(x)logx+x(logx)=1logx+x1x=logx+1y' = (x)' \log x + x (\log x)' = 1 \cdot \log x + x \cdot \frac{1}{x} = \log x + 1
* 最終的な答え: y=logx+1y' = \log x + 1
**13.(5) y=logxx2y = \frac{\log x}{x^2} の微分**
* 手順:
* 商の微分公式: (uv)=uvuvv2(\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2} を利用します。
* 対数関数の微分公式: (logx)=1x(\log x)' = \frac{1}{x} を利用します。
* x2x^2 の微分: (x2)=2x(x^2)' = 2x
* 計算:
y=(logx)x2(logx)(x2)(x2)2=1xx2(logx)(2x)x4=x2xlogxx4=x(12logx)x4=12logxx3y' = \frac{(\log x)' x^2 - (\log x) (x^2)'}{(x^2)^2} = \frac{\frac{1}{x} x^2 - (\log x) (2x)}{x^4} = \frac{x - 2x \log x}{x^4} = \frac{x(1 - 2 \log x)}{x^4} = \frac{1 - 2 \log x}{x^3}
* 最終的な答え: y=12logxx3y' = \frac{1 - 2 \log x}{x^3}
**14.(1) y=e3xy = e^{3x} の微分**
* 手順:
* 合成関数の微分公式: ddxf(g(x))=f(g(x))g(x)\frac{d}{dx} f(g(x)) = f'(g(x)) \cdot g'(x) を利用します。
* 指数関数の微分公式: (eu)=euu(e^u)' = e^u \cdot u' を利用します。
* 計算:
y=e3x(3x)=e3x3=3e3xy' = e^{3x} (3x)' = e^{3x} \cdot 3 = 3e^{3x}
* 最終的な答え: y=3e3xy' = 3e^{3x}

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