関数 $y = \frac{1}{x^4 + 5}$ を微分する。

解析学微分合成関数の微分関数の微分
2025/6/28

1. 問題の内容

関数 y=1x4+5y = \frac{1}{x^4 + 5} を微分する。

2. 解き方の手順

y=1x4+5=(x4+5)1y = \frac{1}{x^4 + 5} = (x^4 + 5)^{-1}と変形する。
合成関数の微分公式を使う。
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
ここで、u=x4+5u = x^4 + 5とおくと、y=u1y = u^{-1}である。
dydu=u2=1u2\frac{dy}{du} = -u^{-2} = -\frac{1}{u^2}
dudx=4x3\frac{du}{dx} = 4x^3
よって、
dydx=1u24x3=4x3(x4+5)2\frac{dy}{dx} = -\frac{1}{u^2} \cdot 4x^3 = -\frac{4x^3}{(x^4 + 5)^2}

3. 最終的な答え

dydx=4x3(x4+5)2\frac{dy}{dx} = -\frac{4x^3}{(x^4 + 5)^2}

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