関数 $y = \sqrt[5]{3x^2 + 2x - 4}$ の導関数 $y'$ を求める問題です。

解析学微分導関数合成関数チェーンルール
2025/7/2

1. 問題の内容

関数 y=3x2+2x45y = \sqrt[5]{3x^2 + 2x - 4} の導関数 yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、yy を指数を用いて書き換えます。
y=(3x2+2x4)15y = (3x^2 + 2x - 4)^{\frac{1}{5}}
次に、合成関数の微分法(チェーンルール)を適用します。
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
ここで、u=3x2+2x4u = 3x^2 + 2x - 4 とおくと、y=u15y = u^{\frac{1}{5}} となります。
dydu=15u45=15(3x2+2x4)45\frac{dy}{du} = \frac{1}{5}u^{-\frac{4}{5}} = \frac{1}{5}(3x^2 + 2x - 4)^{-\frac{4}{5}}
dudx=ddx(3x2+2x4)=6x+2=2(3x+1)\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(3x^2 + 2x - 4) = 6x + 2 = 2(3x + 1)
したがって、
y=dydx=dydududx=15(3x2+2x4)452(3x+1)y' = \frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = \frac{1}{5}(3x^2 + 2x - 4)^{-\frac{4}{5}} \cdot 2(3x + 1)
y=2(3x+1)5(3x2+2x4)45y' = \frac{2(3x + 1)}{5(3x^2 + 2x - 4)^{\frac{4}{5}}}
最後に、指数を根号を用いて書き換えます。
y=2(3x+1)5(3x2+2x4)45y' = \frac{2(3x + 1)}{5 \sqrt[5]{(3x^2 + 2x - 4)^4}}

3. 最終的な答え

y=2(3x+1)5(3x2+2x4)45y' = \frac{2(3x + 1)}{5 \sqrt[5]{(3x^2 + 2x - 4)^4}}

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