関数 $y = \log(x-1)^3$ の導関数を求めます。ここで、$\log$ は自然対数を表すものとします。

解析学導関数微分対数関数合成関数の微分自然対数
2025/6/20
はい、承知いたしました。画像に写っている問題のうち、(15) の問題を解きます。

1. 問題の内容

関数 y=log(x1)3y = \log(x-1)^3 の導関数を求めます。ここで、log\log は自然対数を表すものとします。

2. 解き方の手順

この問題を解くには、対数の性質と合成関数の微分法(チェーンルール)を使います。
まず、対数の性質を使って関数を簡単にします。
y=log(x1)3=3log(x1)y = \log(x-1)^3 = 3\log(x-1)
次に、合成関数の微分法を適用します。
dydx=ddx(3log(x1))\frac{dy}{dx} = \frac{d}{dx} (3\log(x-1))
定数倍の微分は、定数を外に出せるので、
dydx=3ddx(log(x1))\frac{dy}{dx} = 3 \frac{d}{dx} (\log(x-1))
log(u)\log(u) の微分は 1u\frac{1}{u} なので、
ddx(log(x1))=1x1ddx(x1)\frac{d}{dx} (\log(x-1)) = \frac{1}{x-1} \cdot \frac{d}{dx}(x-1)
ddx(x1)=1\frac{d}{dx}(x-1) = 1 なので、
ddx(log(x1))=1x1\frac{d}{dx} (\log(x-1)) = \frac{1}{x-1}
したがって、
dydx=31x1=3x1\frac{dy}{dx} = 3 \cdot \frac{1}{x-1} = \frac{3}{x-1}

3. 最終的な答え

dydx=3x1\frac{dy}{dx} = \frac{3}{x-1}

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