関数 $y = (2x)^x$ の導関数 $dy/dx$ を求める問題です。

解析学微分導関数対数微分関数の微分
2025/6/24

1. 問題の内容

関数 y=(2x)xy = (2x)^x の導関数 dy/dxdy/dx を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、両辺の自然対数を取ります。
lny=ln(2x)x\ln y = \ln (2x)^x
lny=xln(2x)\ln y = x \ln (2x)
次に、両辺を xx で微分します。左辺は連鎖律を使い、右辺は積の微分を使います。
1ydydx=ln(2x)+x12x2\frac{1}{y} \frac{dy}{dx} = \ln(2x) + x \cdot \frac{1}{2x} \cdot 2
1ydydx=ln(2x)+1\frac{1}{y} \frac{dy}{dx} = \ln(2x) + 1
dydx=y(ln(2x)+1)\frac{dy}{dx} = y (\ln(2x) + 1)
最後に、y=(2x)xy = (2x)^x を代入します。
dydx=(2x)x(ln(2x)+1)\frac{dy}{dx} = (2x)^x (\ln(2x) + 1)

3. 最終的な答え

dydx=(2x)x(ln(2x)+1)\frac{dy}{dx} = (2x)^x (\ln(2x) + 1)

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