微分積分例

$y = x^{2} \ln (4 x)$

Step 1

$f (x) = x^{2}$ および $g (x) = \ln (4 x)$ のとき、 $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ は $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ であるという積の法則を使って微分します。

$x^{2} \frac{d}{d x} [\ln (4 x)] + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Step 2

$f (x) = \ln (x)$ および $g (x) = 4 x$ のとき、 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ は $f' (g (x)) g' (x)$ であるという連鎖律を使って微分します。

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連鎖律を当てはめるために、 $u$ を $4 x$ とします。

$x^{2} (\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [4 x]) + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

$u$ に関する $\ln (u)$ の微分係数は $\frac{1}{u}$ です。

$x^{2} (\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [4 x]) + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

$u$ のすべての発生を $4 x$ で置き換えます。

$x^{2} (\frac{1}{4 x} \frac{d}{d x} [4 x]) + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Step 3

微分します。

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$\frac{1}{4 x}$ と $x^{2}$ をまとめます。

$\frac{x^{2}}{4 x} \frac{d}{d x} [4 x] + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

$x^{2}$ と $x$ の共通因数を約分します。

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$x$ を $x^{2}$ で因数分解します。

$\frac{x \cdot x}{4 x} \frac{d}{d x} [4 x] + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

共通因数を約分します。

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$x$ を $4 x$ で因数分解します。

$\frac{x \cdot x}{x \cdot 4} \frac{d}{d x} [4 x] + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

共通因数を約分します。

$\frac{x \cdot x}{x \cdot 4} \frac{d}{d x} [4 x] + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

式を書き換えます。

$\frac{x}{4} \frac{d}{d x} [4 x] + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

$4$ は $x$ に対して定数なので、 $x$ に対する $4 x$ の微分係数は $4 \frac{d}{d x} [x]$ です。

$\frac{x}{4} (4 \frac{d}{d x} [x]) + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

項を簡約します。

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$4$ と $\frac{x}{4}$ をまとめます。

$\frac{4 x}{4} \frac{d}{d x} [x] + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

$4$ の共通因数を約分します。

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共通因数を約分します。

$\frac{4 x}{4} \frac{d}{d x} [x] + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

$x$ を $1$ で割ります。

$x \frac{d}{d x} [x] + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

$n = 1$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$x \cdot 1 + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

$x$ に $1$ をかけます。

$x + \ln (4 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

$n = 2$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$x + \ln (4 x) (2 x)$

項を並べ替えます。

$2 x \ln (4 x) + x$

微分積分 例

微分積分例