与えられた関数 $y = \sqrt{\tan^{-1}x}$ の微分を求める問題です。ここで $\tan^{-1}x$ は逆正接関数を表します。

解析学微分合成関数の微分逆正接関数連鎖律
2025/7/7

1. 問題の内容

与えられた関数 y=tan1xy = \sqrt{\tan^{-1}x} の微分を求める問題です。ここで tan1x\tan^{-1}x は逆正接関数を表します。

2. 解き方の手順

まず、合成関数の微分法(連鎖律)を使います。u=tan1xu = \tan^{-1}x とおくと、y=u=u12y = \sqrt{u} = u^{\frac{1}{2}} となります。
連鎖律より、
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
dydu=12u12=12u\frac{dy}{du} = \frac{1}{2}u^{-\frac{1}{2}} = \frac{1}{2\sqrt{u}}
u=tan1xu = \tan^{-1}x なので、dudx=11+x2\frac{du}{dx} = \frac{1}{1+x^2}
したがって、
dydx=12tan1x11+x2\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{\tan^{-1}x}} \cdot \frac{1}{1+x^2}
dydx=12(1+x2)tan1x\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2(1+x^2)\sqrt{\tan^{-1}x}}

3. 最終的な答え

dydx=12(1+x2)tan1x\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2(1+x^2)\sqrt{\tan^{-1}x}}

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