与えられた6つの関数をそれぞれ微分せよ。 (1) $y = \sqrt[3]{x^2}$ (2) $y = 6x\sqrt[3]{x^2}$ (3) $y = (2x-3)\sqrt{x}$ (4) $y = \frac{3x+2}{\sqrt{x}}$ (5) $y = \frac{1}{2\sqrt[3]{x^2}+1}$ (6) $y = \frac{2x}{\sqrt{x}+1}$

解析学微分関数導関数累乗根
2025/7/14

1. 問題の内容

与えられた6つの関数をそれぞれ微分せよ。
(1) y=x23y = \sqrt[3]{x^2}
(2) y=6xx23y = 6x\sqrt[3]{x^2}
(3) y=(2x3)xy = (2x-3)\sqrt{x}
(4) y=3x+2xy = \frac{3x+2}{\sqrt{x}}
(5) y=12x23+1y = \frac{1}{2\sqrt[3]{x^2}+1}
(6) y=2xx+1y = \frac{2x}{\sqrt{x}+1}

2. 解き方の手順

(1) y=x23=x23y = \sqrt[3]{x^2} = x^{\frac{2}{3}}
y=23x231=23x13=23x3y' = \frac{2}{3}x^{\frac{2}{3}-1} = \frac{2}{3}x^{-\frac{1}{3}} = \frac{2}{3\sqrt[3]{x}}
(2) y=6xx23=6xx23=6x53y = 6x\sqrt[3]{x^2} = 6x \cdot x^{\frac{2}{3}} = 6x^{\frac{5}{3}}
y=653x531=10x23=10x23y' = 6 \cdot \frac{5}{3}x^{\frac{5}{3}-1} = 10x^{\frac{2}{3}} = 10\sqrt[3]{x^2}
(3) y=(2x3)x=(2x3)x12=2x323x12y = (2x-3)\sqrt{x} = (2x-3)x^{\frac{1}{2}} = 2x^{\frac{3}{2}} - 3x^{\frac{1}{2}}
y=232x321312x121=3x1232x12=3x32x=6x32x=3(2x1)2xy' = 2 \cdot \frac{3}{2}x^{\frac{3}{2}-1} - 3 \cdot \frac{1}{2}x^{\frac{1}{2}-1} = 3x^{\frac{1}{2}} - \frac{3}{2}x^{-\frac{1}{2}} = 3\sqrt{x} - \frac{3}{2\sqrt{x}} = \frac{6x-3}{2\sqrt{x}} = \frac{3(2x-1)}{2\sqrt{x}}
(4) y=3x+2x=3xx+2x=3x12+2x12y = \frac{3x+2}{\sqrt{x}} = \frac{3x}{\sqrt{x}} + \frac{2}{\sqrt{x}} = 3x^{\frac{1}{2}} + 2x^{-\frac{1}{2}}
y=312x121+2(12)x121=32x12x32=32x1xx=3x22xxy' = 3 \cdot \frac{1}{2}x^{\frac{1}{2}-1} + 2 \cdot (-\frac{1}{2})x^{-\frac{1}{2}-1} = \frac{3}{2}x^{-\frac{1}{2}} - x^{-\frac{3}{2}} = \frac{3}{2\sqrt{x}} - \frac{1}{x\sqrt{x}} = \frac{3x-2}{2x\sqrt{x}}
(5) y=12x23+1=12x23+1y = \frac{1}{2\sqrt[3]{x^2}+1} = \frac{1}{2x^{\frac{2}{3}}+1}
y=(2x23+1)(2x23+1)2=223x13(2x23+1)2=43x13(2x23+1)2=43x3(2x23+1)2y' = -\frac{(2x^{\frac{2}{3}}+1)'}{(2x^{\frac{2}{3}}+1)^2} = -\frac{2\cdot\frac{2}{3}x^{-\frac{1}{3}}}{(2\sqrt[3]{x^2}+1)^2} = -\frac{\frac{4}{3}x^{-\frac{1}{3}}}{(2\sqrt[3]{x^2}+1)^2} = -\frac{4}{3\sqrt[3]{x}(2\sqrt[3]{x^2}+1)^2}
(6) y=2xx+1y = \frac{2x}{\sqrt{x}+1}
y=2(x+1)2x12x(x+1)2=2x+2xx(x+1)2=2x+2x(x+1)2=x+2(x+1)2y' = \frac{2(\sqrt{x}+1) - 2x \cdot \frac{1}{2\sqrt{x}}}{(\sqrt{x}+1)^2} = \frac{2\sqrt{x}+2 - \frac{x}{\sqrt{x}}}{(\sqrt{x}+1)^2} = \frac{2\sqrt{x}+2 - \sqrt{x}}{(\sqrt{x}+1)^2} = \frac{\sqrt{x}+2}{(\sqrt{x}+1)^2}

3. 最終的な答え

(1) y=23x3y' = \frac{2}{3\sqrt[3]{x}}
(2) y=10x23y' = 10\sqrt[3]{x^2}
(3) y=3(2x1)2xy' = \frac{3(2x-1)}{2\sqrt{x}}
(4) y=3x22xxy' = \frac{3x-2}{2x\sqrt{x}}
(5) y=43x3(2x23+1)2y' = -\frac{4}{3\sqrt[3]{x}(2\sqrt[3]{x^2}+1)^2}
(6) y=x+2(x+1)2y' = \frac{\sqrt{x}+2}{(\sqrt{x}+1)^2}

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