与えられた3つの関数を微分する問題です。 (1) $y = \sqrt{x+5}$ (2) $y = \sqrt{4x+1}$ (3) $y = \sqrt[4]{x^3}$

解析学微分関数の微分チェーンルールべき乗の微分
2025/6/30

1. 問題の内容

与えられた3つの関数を微分する問題です。
(1) y=x+5y = \sqrt{x+5}
(2) y=4x+1y = \sqrt{4x+1}
(3) y=x34y = \sqrt[4]{x^3}

2. 解き方の手順

(1) y=x+5y = \sqrt{x+5} の微分
まず、x+5\sqrt{x+5}(x+5)12(x+5)^{\frac{1}{2}} と書き換えます。
チェーンルールを使うと、
dydx=12(x+5)12ddx(x+5)\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2}(x+5)^{-\frac{1}{2}} \cdot \frac{d}{dx}(x+5)
=12(x+5)121=12x+5= \frac{1}{2}(x+5)^{-\frac{1}{2}} \cdot 1 = \frac{1}{2\sqrt{x+5}}
(2) y=4x+1y = \sqrt{4x+1} の微分
まず、4x+1\sqrt{4x+1}(4x+1)12(4x+1)^{\frac{1}{2}} と書き換えます。
チェーンルールを使うと、
dydx=12(4x+1)12ddx(4x+1)\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2}(4x+1)^{-\frac{1}{2}} \cdot \frac{d}{dx}(4x+1)
=12(4x+1)124=24x+1= \frac{1}{2}(4x+1)^{-\frac{1}{2}} \cdot 4 = \frac{2}{\sqrt{4x+1}}
(3) y=x34y = \sqrt[4]{x^3} の微分
まず、x34\sqrt[4]{x^3}x34x^{\frac{3}{4}} と書き換えます。
べき乗の微分公式を使うと、
dydx=34x341=34x14=34x4\frac{dy}{dx} = \frac{3}{4}x^{\frac{3}{4}-1} = \frac{3}{4}x^{-\frac{1}{4}} = \frac{3}{4\sqrt[4]{x}}

3. 最終的な答え

(1) dydx=12x+5\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{x+5}}
(2) dydx=24x+1\frac{dy}{dx} = \frac{2}{\sqrt{4x+1}}
(3) dydx=34x4\frac{dy}{dx} = \frac{3}{4\sqrt[4]{x}}

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