与えられた関数 $y$ を $x$ で微分する問題です。 (1) $y = \log 3x$ (2) $y = \log_{10}(-4x)$ (3) $y = \log |x^2 - 1|$ (4) $y = (\log x)^3$ (5) $y = \log_2 |\cos x|$ (6) $y = \log(\log x)$ (7) $y = \log \frac{1 + \sin x}{1 - \sin x}$ (8) $y = e^{6x}$

解析学微分対数関数合成関数三角関数指数関数
2025/6/23
はい、承知いたしました。画像にある問題について、微分を計算します。

1. 問題の内容

与えられた関数 yyxx で微分する問題です。
(1) y=log3xy = \log 3x
(2) y=log10(4x)y = \log_{10}(-4x)
(3) y=logx21y = \log |x^2 - 1|
(4) y=(logx)3y = (\log x)^3
(5) y=log2cosxy = \log_2 |\cos x|
(6) y=log(logx)y = \log(\log x)
(7) y=log1+sinx1sinxy = \log \frac{1 + \sin x}{1 - \sin x}
(8) y=e6xy = e^{6x}

2. 解き方の手順

微分公式:
* (logx)=1x(\log x)' = \frac{1}{x}
* (logax)=1xlna(\log_a x)' = \frac{1}{x \ln a}
* (sinx)=cosx(\sin x)' = \cos x
* (cosx)=sinx(\cos x)' = -\sin x
* (ex)=ex(e^x)' = e^x
* 合成関数の微分: {f(g(x))}=f(g(x))g(x)\{f(g(x))\}' = f'(g(x)) g'(x)
* 商の微分: (uv)=uvuvv2(\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}
(1) y=log3xy = \log 3x
y=13x3=1xy' = \frac{1}{3x} \cdot 3 = \frac{1}{x}
(2) y=log10(4x)y = \log_{10}(-4x)
y=14xln10(4)=1xln10y' = \frac{1}{-4x \ln 10} \cdot (-4) = \frac{1}{x \ln 10}
(3) y=logx21y = \log |x^2 - 1|
y=1x212x=2xx21y' = \frac{1}{x^2 - 1} \cdot 2x = \frac{2x}{x^2 - 1}
(4) y=(logx)3y = (\log x)^3
y=3(logx)21x=3(logx)2xy' = 3(\log x)^2 \cdot \frac{1}{x} = \frac{3 (\log x)^2}{x}
(5) y=log2cosxy = \log_2 |\cos x|
y=1cosxln2(sinx)=sinxcosxln2=tanxln2y' = \frac{1}{\cos x \ln 2} \cdot (-\sin x) = - \frac{\sin x}{\cos x \ln 2} = -\frac{\tan x}{\ln 2}
(6) y=log(logx)y = \log(\log x)
y=1logx1x=1xlogxy' = \frac{1}{\log x} \cdot \frac{1}{x} = \frac{1}{x \log x}
(7) y=log1+sinx1sinxy = \log \frac{1 + \sin x}{1 - \sin x}
y=11+sinx1sinxcosx(1sinx)(1+sinx)(cosx)(1sinx)2=1sinx1+sinxcosxsinxcosx+cosx+sinxcosx(1sinx)2=1sinx1+sinx2cosx(1sinx)2=2cosx(1+sinx)(1sinx)=2cosx1sin2x=2cosxcos2x=2cosx=2secxy' = \frac{1}{\frac{1 + \sin x}{1 - \sin x}} \cdot \frac{\cos x (1 - \sin x) - (1 + \sin x)(-\cos x)}{(1 - \sin x)^2} = \frac{1 - \sin x}{1 + \sin x} \cdot \frac{\cos x - \sin x \cos x + \cos x + \sin x \cos x}{(1 - \sin x)^2} = \frac{1 - \sin x}{1 + \sin x} \cdot \frac{2 \cos x}{(1 - \sin x)^2} = \frac{2 \cos x}{(1 + \sin x)(1 - \sin x)} = \frac{2 \cos x}{1 - \sin^2 x} = \frac{2 \cos x}{\cos^2 x} = \frac{2}{\cos x} = 2 \sec x
(8) y=e6xy = e^{6x}
y=e6x6=6e6xy' = e^{6x} \cdot 6 = 6 e^{6x}

3. 最終的な答え

(1) y=1xy' = \frac{1}{x}
(2) y=1xln10y' = \frac{1}{x \ln 10}
(3) y=2xx21y' = \frac{2x}{x^2 - 1}
(4) y=3(logx)2xy' = \frac{3 (\log x)^2}{x}
(5) y=tanxln2y' = -\frac{\tan x}{\ln 2}
(6) y=1xlogxy' = \frac{1}{x \log x}
(7) y=2cosx=2secxy' = \frac{2}{\cos x} = 2 \sec x
(8) y=6e6xy' = 6 e^{6x}

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