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
2025/7/18

1. 問題の内容

関数 y=cos3xy = \sqrt{\cos 3x} の導関数 yy' 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 3x とおくと、y=uy = \sqrt{u} となります。
さらに、v=3xv = 3x とおくと、u=cosvu = \cos v となります。
まず、yyuu で微分します。
dydu=ddu(u)=ddu(u12)=12u12=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}}
次に、uuvv で微分します。
dudv=ddv(cosv)=sinv\frac{du}{dv} = \frac{d}{dv} (\cos v) = -\sin v
そして、vvxx で微分します。
dvdx=ddx(3x)=3\frac{dv}{dx} = \frac{d}{dx} (3x) = 3
合成関数の微分法より、
dydx=dydududvdvdx=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}}
u=cos3xu = \cos 3xv=3xv = 3x を代入すると、
dydx=3sin3x2cos3x\frac{dy}{dx} = \frac{-3\sin 3x}{2\sqrt{\cos 3x}}

3. 最終的な答え

y=3sin3x2cos3xy' = \frac{-3\sin 3x}{2\sqrt{\cos 3x}}

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はい、承知いたしました。画像にある4つの問題の解き方を説明します。

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