(4) $y = \sqrt{1 - x^2}$ と (5) $y = (2x - 3)\sqrt{2x - 3}$ の微分を求める問題です。解析学微分連鎖律合成関数ルート2025/6/301. 問題の内容(4) y=1−x2y = \sqrt{1 - x^2}y=1−x2 と (5) y=(2x−3)2x−3y = (2x - 3)\sqrt{2x - 3}y=(2x−3)2x−3 の微分を求める問題です。2. 解き方の手順(4) y=1−x2y = \sqrt{1 - x^2}y=1−x2 の場合:* まず、yyy を u=1−x2u = 1 - x^2u=1−x2 の関数として表すと、y=u=u12y = \sqrt{u} = u^{\frac{1}{2}}y=u=u21 となります。* 連鎖律(chain rule)を用いて微分します。連鎖律は、dydx=dydu⋅dudx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}dxdy=dudy⋅dxdu で表されます。* dydu=12u−12=12u\frac{dy}{du} = \frac{1}{2}u^{-\frac{1}{2}} = \frac{1}{2\sqrt{u}}dudy=21u−21=2u1 となります。* dudx=−2x\frac{du}{dx} = -2xdxdu=−2x となります。* したがって、dydx=12u⋅(−2x)=−2x21−x2=−x1−x2\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{u}} \cdot (-2x) = \frac{-2x}{2\sqrt{1 - x^2}} = \frac{-x}{\sqrt{1 - x^2}}dxdy=2u1⋅(−2x)=21−x2−2x=1−x2−x となります。(5) y=(2x−3)2x−3y = (2x - 3)\sqrt{2x - 3}y=(2x−3)2x−3 の場合:* y=(2x−3)2x−3=(2x−3)1(2x−3)1/2=(2x−3)3/2y = (2x - 3)\sqrt{2x - 3} = (2x - 3)^1 (2x - 3)^{1/2} = (2x - 3)^{3/2}y=(2x−3)2x−3=(2x−3)1(2x−3)1/2=(2x−3)3/2* 合成関数の微分と考えます。y=u3/2,u=2x−3y = u^{3/2}, u = 2x-3y=u3/2,u=2x−3 とすると、dydx=dydu⋅dudx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}dxdy=dudy⋅dxdu* dydu=32u1/2=32u=322x−3\frac{dy}{du} = \frac{3}{2}u^{1/2} = \frac{3}{2}\sqrt{u} = \frac{3}{2}\sqrt{2x - 3}dudy=23u1/2=23u=232x−3* dudx=2\frac{du}{dx} = 2dxdu=2* dydx=322x−3⋅2=32x−3\frac{dy}{dx} = \frac{3}{2}\sqrt{2x - 3} \cdot 2 = 3\sqrt{2x - 3}dxdy=232x−3⋅2=32x−33. 最終的な答え(4) dydx=−x1−x2\frac{dy}{dx} = \frac{-x}{\sqrt{1 - x^2}}dxdy=1−x2−x(5) dydx=32x−3\frac{dy}{dx} = 3\sqrt{2x - 3}dxdy=32x−3