◆第問目！
問題の関数は対数微分法により微分できます。
対数微分法とは、関数の両辺に対数を取って微分する手法です。問題の関数の両辺に対数を取ると $$\begin{aligned} \log y & = \log x ^x\\[0.5em] & = x \log x \hspace{10pt}\\[1em] \end{aligned}$$ となります。上式の両辺を\({\hspace{1pt}x\hspace{1pt}}\)で微分することで計算します。
【解答】
問題の関数は対数微分法により微分できます。
問題の関数は\(\hspace{1pt}x>0\hspace{1pt}\)であることから、\(y>0\hspace{1pt}\)となります。両辺に自然対数を取ると $$\begin{aligned} \log y & = \log x ^x\\[1em] & = x \log x \hspace{10pt}\\[1em] \end{aligned}$$ となります。上式の両辺を\({\hspace{1pt}x\hspace{1pt}}\)で微分すると、合成関数の微分から\(\displaystyle\hspace{1pt}(\log y)'=\frac{y'}{y}\hspace{1pt}\)であることから
すなわち
となります。
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