関数 $y = x \log(3x)$ の導関数 $y'$ を求める問題です。

解析学微分導関数積の微分対数関数
2025/6/17

1. 問題の内容

関数 y=xlog(3x)y = x \log(3x) の導関数 yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

積の微分法則を利用します。積の微分法則は、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の微分が (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' で与えられるというものです。
この問題では、u(x)=xu(x) = xv(x)=log(3x)v(x) = \log(3x) とします。
まず、u(x)=xu(x) = x の導関数は u(x)=1u'(x) = 1 です。
次に、v(x)=log(3x)v(x) = \log(3x) の導関数を求めます。log(3x)\log(3x)log3+logx\log 3 + \log x と変形します。すると、v(x)=ddx(log3+logx)=0+1xln10=1xln10v'(x) = \frac{d}{dx} (\log 3 + \log x) = 0 + \frac{1}{x \ln 10} = \frac{1}{x \ln 10} (常用対数で計算する場合) あるいは v(x)=1xv'(x) = \frac{1}{x}(自然対数で計算する場合)となります。
積の微分法則を用いると、
y=uv+uv=1log(3x)+x1x=log(3x)+1y' = u'v + uv' = 1 \cdot \log(3x) + x \cdot \frac{1}{x} = \log(3x) + 1

3. 最終的な答え

y=log(3x)+1y' = \log(3x) + 1

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