与えられた2つの関数を微分し、選択肢の中から正しい組み合わせを選び出す問題です。 関数は以下の通りです。 (1) $y = \sin(2x - 3)$ (2) $y = \cos^2 x$

解析学微分合成関数の微分三角関数
2025/3/30

1. 問題の内容

与えられた2つの関数を微分し、選択肢の中から正しい組み合わせを選び出す問題です。
関数は以下の通りです。
(1) y=sin(2x3)y = \sin(2x - 3)
(2) y=cos2xy = \cos^2 x

2. 解き方の手順

(1) y=sin(2x3)y = \sin(2x - 3) の微分:
合成関数の微分を行います。sin(u)\sin(u) の微分は cos(u)\cos(u) であり、u=2x3u = 2x - 3 の微分は 2 です。
したがって、y=cos(2x3)2=2cos(2x3)y' = \cos(2x - 3) \cdot 2 = 2\cos(2x - 3) となります。
(2) y=cos2xy = \cos^2 x の微分:
これも合成関数の微分を行います。y=(cosx)2y = (\cos x)^2 と考えます。u2u^2 の微分は 2u2u であり、cosx\cos x の微分は sinx-\sin x です。
したがって、y=2(cosx)(sinx)=2cosxsinxy' = 2(\cos x) \cdot (-\sin x) = -2\cos x \sin x となります。
ここで、三角関数の公式 2sinxcosx=sin2x2\sin x \cos x = \sin 2x を用いると、y=sin2xy' = -\sin 2x と表せます。
したがって、
(1) y=2cos(2x3)y' = 2\cos(2x - 3)
(2) y=sin2xy' = -\sin 2x
となります。

3. 最終的な答え

選択肢の中で、(1) y=2cos(2x3)y' = 2\cos(2x - 3)、(2) y=sin2xy' = -\sin 2x となっているのは「イ」です。
答え: イ

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