以下の10個の関数を微分する問題です。 (1) $y = x - 3$ (2) $y = \log_3 x$ (3) $y = \sin x$ (4) $y = \frac{\sin x}{\cos x}$ (5) $y = e^{3x}$ (6) $y = \log |\sin x|$ (7) $y = (3x+5)^4$ (8) $y = \sqrt[5]{x^4}$ (9) $y = 2^x$ (10) $y = \sin^2 3x$

解析学微分関数の微分対数関数三角関数指数関数合成関数の微分
2025/6/26

1. 問題の内容

以下の10個の関数を微分する問題です。
(1) y=x3y = x - 3
(2) y=log3xy = \log_3 x
(3) y=sinxy = \sin x
(4) y=sinxcosxy = \frac{\sin x}{\cos x}
(5) y=e3xy = e^{3x}
(6) y=logsinxy = \log |\sin x|
(7) y=(3x+5)4y = (3x+5)^4
(8) y=x45y = \sqrt[5]{x^4}
(9) y=2xy = 2^x
(10) y=sin23xy = \sin^2 3x

2. 解き方の手順

各関数の微分を計算します。
(1) y=x3y = x - 3 の微分:
y=ddx(x3)=10=1y' = \frac{d}{dx}(x - 3) = 1 - 0 = 1
(2) y=log3xy = \log_3 x の微分:
y=ddx(log3x)=1xln3y' = \frac{d}{dx}(\log_3 x) = \frac{1}{x \ln 3}
(3) y=sinxy = \sin x の微分:
y=ddx(sinx)=cosxy' = \frac{d}{dx}(\sin x) = \cos x
(4) y=sinxcosx=tanxy = \frac{\sin x}{\cos x} = \tan x の微分:
y=ddx(tanx)=1cos2x=sec2xy' = \frac{d}{dx}(\tan x) = \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x
(5) y=e3xy = e^{3x} の微分:
y=ddx(e3x)=3e3xy' = \frac{d}{dx}(e^{3x}) = 3e^{3x}
(6) y=logsinxy = \log |\sin x| の微分:
y=ddx(logsinx)=1sinxcosx=cotxy' = \frac{d}{dx}(\log |\sin x|) = \frac{1}{\sin x} \cdot \cos x = \cot x
(7) y=(3x+5)4y = (3x+5)^4 の微分:
y=ddx((3x+5)4)=4(3x+5)33=12(3x+5)3y' = \frac{d}{dx}((3x+5)^4) = 4(3x+5)^3 \cdot 3 = 12(3x+5)^3
(8) y=x45=x45y = \sqrt[5]{x^4} = x^{\frac{4}{5}} の微分:
y=ddx(x45)=45x451=45x15=45x5y' = \frac{d}{dx}(x^{\frac{4}{5}}) = \frac{4}{5} x^{\frac{4}{5} - 1} = \frac{4}{5} x^{-\frac{1}{5}} = \frac{4}{5 \sqrt[5]{x}}
(9) y=2xy = 2^x の微分:
y=ddx(2x)=2xln2y' = \frac{d}{dx}(2^x) = 2^x \ln 2
(10) y=sin23xy = \sin^2 3x の微分:
y=ddx(sin23x)=2sin3xcos3x3=6sin3xcos3x=3sin6xy' = \frac{d}{dx}(\sin^2 3x) = 2 \sin 3x \cdot \cos 3x \cdot 3 = 6 \sin 3x \cos 3x = 3 \sin 6x

3. 最終的な答え

(1) y=1y' = 1
(2) y=1xln3y' = \frac{1}{x \ln 3}
(3) y=cosxy' = \cos x
(4) y=sec2xy' = \sec^2 x
(5) y=3e3xy' = 3e^{3x}
(6) y=cotxy' = \cot x
(7) y=12(3x+5)3y' = 12(3x+5)^3
(8) y=45x5y' = \frac{4}{5 \sqrt[5]{x}}
(9) y=2xln2y' = 2^x \ln 2
(10) y=3sin6xy' = 3 \sin 6x

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