関数 $y = \sqrt{\cos 3x}$ の導関数 $y'$ を求める問題です。解析学導関数微分合成関数2025/7/181. 問題の内容関数 y=cos3xy = \sqrt{\cos 3x}y=cos3x の導関数 y′y'y′ を求める問題です。2. 解き方の手順合成関数の微分法を用います。u=cos3xu = \cos 3xu=cos3x とおくと、y=uy = \sqrt{u}y=u となります。さらに、v=3xv = 3xv=3x とおくと、u=cosvu = \cos vu=cosv となります。まず、yyy を uuu で微分します。dydu=ddu(u)=ddu(u12)=12u−12=12u\frac{dy}{du} = \frac{d}{du} (\sqrt{u}) = \frac{d}{du} (u^{\frac{1}{2}}) = \frac{1}{2} u^{-\frac{1}{2}} = \frac{1}{2\sqrt{u}}dudy=dud(u)=dud(u21)=21u−21=2u1次に、uuu を vvv で微分します。dudv=ddv(cosv)=−sinv\frac{du}{dv} = \frac{d}{dv} (\cos v) = -\sin vdvdu=dvd(cosv)=−sinvそして、vvv を xxx で微分します。dvdx=ddx(3x)=3\frac{dv}{dx} = \frac{d}{dx} (3x) = 3dxdv=dxd(3x)=3合成関数の微分法より、dydx=dydu⋅dudv⋅dvdx=12u⋅(−sinv)⋅3=−3sinv2u\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dv} \cdot \frac{dv}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{u}} \cdot (-\sin v) \cdot 3 = \frac{-3\sin v}{2\sqrt{u}}dxdy=dudy⋅dvdu⋅dxdv=2u1⋅(−sinv)⋅3=2u−3sinvu=cos3xu = \cos 3xu=cos3x、v=3xv = 3xv=3x を代入すると、dydx=−3sin3x2cos3x\frac{dy}{dx} = \frac{-3\sin 3x}{2\sqrt{\cos 3x}}dxdy=2cos3x−3sin3x3. 最終的な答えy′=−3sin3x2cos3xy' = \frac{-3\sin 3x}{2\sqrt{\cos 3x}}y′=2cos3x−3sin3x