関数 $y = \frac{x-1}{x^3+1}$ を微分する。

解析学微分関数の微分商の微分公式
2025/7/21

1. 問題の内容

関数 y=x1x3+1y = \frac{x-1}{x^3+1} を微分する。

2. 解き方の手順

商の微分公式を用いる。商の微分公式は、 y=uvy = \frac{u}{v} のとき、
y=uvuvv2y' = \frac{u'v - uv'}{v^2}
である。
この問題では、u=x1u = x-1v=x3+1v = x^3+1 とおく。
すると、u=1u' = 1v=3x2v' = 3x^2 となる。
したがって、
y=1(x3+1)(x1)3x2(x3+1)2=x3+13x3+3x2(x3+1)2=2x3+3x2+1(x3+1)2y' = \frac{1\cdot(x^3+1) - (x-1)\cdot3x^2}{(x^3+1)^2} = \frac{x^3+1 - 3x^3 + 3x^2}{(x^3+1)^2} = \frac{-2x^3+3x^2+1}{(x^3+1)^2}

3. 最終的な答え

y=2x3+3x2+1(x3+1)2y' = \frac{-2x^3+3x^2+1}{(x^3+1)^2}

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