与えられた関数 $y = x\log x - x$ を微分して、$dy/dx$ を求めます。

解析学微分対数関数積の微分法
2025/6/23

1. 問題の内容

与えられた関数 y=xlogxxy = x\log x - x を微分して、dy/dxdy/dx を求めます。

2. 解き方の手順

与えられた関数 yy を微分します。積の微分法と基本的な微分の公式を用います。ここで、logx\log x は常用対数(底が10の対数)と解釈します。自然対数(底がeeの対数)の場合はlnx\ln xと書かれることが多いです。
y=xlogxxy = x\log x - x の微分を計算します。
まず、xlogxx\log x の部分を積の微分法 (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' を用いて微分します。
ここで、u=xu = xv=logxv = \log x とすると、u=1u' = 1v=1xln10v' = \frac{1}{x\ln 10} となります。
したがって、
ddx(xlogx)=(1)(logx)+(x)(1xln10)=logx+1ln10\frac{d}{dx}(x\log x) = (1)(\log x) + (x)\left(\frac{1}{x\ln 10}\right) = \log x + \frac{1}{\ln 10}
次に、xx の部分を微分すると、ddx(x)=1\frac{d}{dx}(x) = 1
よって、
dydx=ddx(xlogx)ddx(x)=logx+1ln101\frac{dy}{dx} = \frac{d}{dx}(x\log x) - \frac{d}{dx}(x) = \log x + \frac{1}{\ln 10} - 1

3. 最終的な答え

dydx=logx+1ln101\frac{dy}{dx} = \log x + \frac{1}{\ln 10} - 1

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