与えられた関数 $y = \log\left(\frac{(x+2)^3}{(2x+1)^2}\right)$ を微分する問題です。解析学微分対数関数合成関数の微分2025/6/141. 問題の内容与えられた関数 y=log((x+2)3(2x+1)2)y = \log\left(\frac{(x+2)^3}{(2x+1)^2}\right)y=log((2x+1)2(x+2)3) を微分する問題です。2. 解き方の手順対数の性質を利用して関数を整理し、その後、微分を行います。まず、対数の性質を用いて関数を変形します。log(AB)=log(A)−log(B)\log\left(\frac{A}{B}\right) = \log(A) - \log(B)log(BA)=log(A)−log(B) の性質を利用すると、y=log((x+2)3)−log((2x+1)2)y = \log((x+2)^3) - \log((2x+1)^2)y=log((x+2)3)−log((2x+1)2)次に、log(An)=nlog(A)\log(A^n) = n\log(A)log(An)=nlog(A) の性質を利用すると、y=3log(x+2)−2log(2x+1)y = 3\log(x+2) - 2\log(2x+1)y=3log(x+2)−2log(2x+1)ここで、yyy を xxx について微分します。dydx=ddx(3log(x+2)−2log(2x+1))\frac{dy}{dx} = \frac{d}{dx}(3\log(x+2) - 2\log(2x+1))dxdy=dxd(3log(x+2)−2log(2x+1))dydx=3ddxlog(x+2)−2ddxlog(2x+1)\frac{dy}{dx} = 3\frac{d}{dx}\log(x+2) - 2\frac{d}{dx}\log(2x+1)dxdy=3dxdlog(x+2)−2dxdlog(2x+1)ddxlog(u)=1ududx\frac{d}{dx}\log(u) = \frac{1}{u}\frac{du}{dx}dxdlog(u)=u1dxdu であるから、ddxlog(x+2)=1x+2⋅ddx(x+2)=1x+2⋅1=1x+2\frac{d}{dx}\log(x+2) = \frac{1}{x+2}\cdot\frac{d}{dx}(x+2) = \frac{1}{x+2}\cdot 1 = \frac{1}{x+2}dxdlog(x+2)=x+21⋅dxd(x+2)=x+21⋅1=x+21ddxlog(2x+1)=12x+1⋅ddx(2x+1)=12x+1⋅2=22x+1\frac{d}{dx}\log(2x+1) = \frac{1}{2x+1}\cdot\frac{d}{dx}(2x+1) = \frac{1}{2x+1}\cdot 2 = \frac{2}{2x+1}dxdlog(2x+1)=2x+11⋅dxd(2x+1)=2x+11⋅2=2x+12したがって、dydx=3⋅1x+2−2⋅22x+1\frac{dy}{dx} = 3\cdot\frac{1}{x+2} - 2\cdot\frac{2}{2x+1}dxdy=3⋅x+21−2⋅2x+12dydx=3x+2−42x+1\frac{dy}{dx} = \frac{3}{x+2} - \frac{4}{2x+1}dxdy=x+23−2x+14通分して整理すると、dydx=3(2x+1)−4(x+2)(x+2)(2x+1)=6x+3−4x−8(x+2)(2x+1)=2x−5(x+2)(2x+1)\frac{dy}{dx} = \frac{3(2x+1) - 4(x+2)}{(x+2)(2x+1)} = \frac{6x+3 - 4x - 8}{(x+2)(2x+1)} = \frac{2x - 5}{(x+2)(2x+1)}dxdy=(x+2)(2x+1)3(2x+1)−4(x+2)=(x+2)(2x+1)6x+3−4x−8=(x+2)(2x+1)2x−53. 最終的な答えdydx=2x−5(x+2)(2x+1)\frac{dy}{dx} = \frac{2x-5}{(x+2)(2x+1)}dxdy=(x+2)(2x+1)2x−5