問題は、商の導関数を求める公式 $\left(\frac{f(x)}{g(x)}\right)' = \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{[g(x)]^2}$ を用いて、与えられた関数を微分することです。ここでは、2つの関数について微分を求めます。 (1) $y = \frac{5x+6}{3x+4}$ (5) $y = \frac{3x+5}{x^2-4}$

解析学微分商の導関数導関数
2025/6/15

1. 問題の内容

問題は、商の導関数を求める公式 (f(x)g(x))=f(x)g(x)f(x)g(x)[g(x)]2\left(\frac{f(x)}{g(x)}\right)' = \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{[g(x)]^2} を用いて、与えられた関数を微分することです。ここでは、2つの関数について微分を求めます。
(1) y=5x+63x+4y = \frac{5x+6}{3x+4}
(5) y=3x+5x24y = \frac{3x+5}{x^2-4}

2. 解き方の手順

(1) y=5x+63x+4y = \frac{5x+6}{3x+4} の場合:
* f(x)=5x+6f(x) = 5x+6g(x)=3x+4g(x) = 3x+4 と置きます。
* それぞれの導関数を計算します。f(x)=5f'(x) = 5g(x)=3g'(x) = 3 です。
* 商の導関数の公式に代入します。
dydx=5(3x+4)(5x+6)3(3x+4)2\frac{dy}{dx} = \frac{5(3x+4) - (5x+6)3}{(3x+4)^2}
* 分子を整理します。
dydx=15x+2015x18(3x+4)2=2(3x+4)2\frac{dy}{dx} = \frac{15x + 20 - 15x - 18}{(3x+4)^2} = \frac{2}{(3x+4)^2}
(5) y=3x+5x24y = \frac{3x+5}{x^2-4} の場合:
* f(x)=3x+5f(x) = 3x+5g(x)=x24g(x) = x^2-4 と置きます。
* それぞれの導関数を計算します。f(x)=3f'(x) = 3g(x)=2xg'(x) = 2x です。
* 商の導関数の公式に代入します。
dydx=3(x24)(3x+5)(2x)(x24)2\frac{dy}{dx} = \frac{3(x^2-4) - (3x+5)(2x)}{(x^2-4)^2}
* 分子を整理します。
dydx=3x2126x210x(x24)2=3x210x12(x24)2\frac{dy}{dx} = \frac{3x^2 - 12 - 6x^2 - 10x}{(x^2-4)^2} = \frac{-3x^2 - 10x - 12}{(x^2-4)^2}

3. 最終的な答え

(1) y=5x+63x+4y = \frac{5x+6}{3x+4} の導関数:
dydx=2(3x+4)2\frac{dy}{dx} = \frac{2}{(3x+4)^2}
(5) y=3x+5x24y = \frac{3x+5}{x^2-4} の導関数:
dydx=3x210x12(x24)2\frac{dy}{dx} = \frac{-3x^2 - 10x - 12}{(x^2-4)^2}

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