関数 $f(x) = \log(x^2 + 2)$ の導関数を求める。

解析学導関数対数関数合成関数の微分チェインルール
2025/6/10

1. 問題の内容

関数 f(x)=log(x2+2)f(x) = \log(x^2 + 2) の導関数を求める。

2. 解き方の手順

log\log は自然対数(底が ee)であると仮定して解きます。
導関数を求めるには、合成関数の微分(チェインルール)を用います。
まず、u=x2+2u = x^2 + 2 とおくと、f(x)=log(u)f(x) = \log(u) となります。
dfdx=dfdududx\frac{df}{dx} = \frac{df}{du} \cdot \frac{du}{dx}
dfdu=ddulog(u)=1u\frac{df}{du} = \frac{d}{du} \log(u) = \frac{1}{u}
dudx=ddx(x2+2)=2x\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(x^2 + 2) = 2x
したがって、
dfdx=1u2x=2xx2+2\frac{df}{dx} = \frac{1}{u} \cdot 2x = \frac{2x}{x^2 + 2}

3. 最終的な答え

2xx2+2\frac{2x}{x^2 + 2}

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