関数 $y = (x^2 - 1)(1 - x^4)$ を微分せよ。

解析学微分関数の微分積の微分
2025/7/23

1. 問題の内容

関数 y=(x21)(1x4)y = (x^2 - 1)(1 - x^4) を微分せよ。

2. 解き方の手順

積の微分法則を利用して微分します。積の微分法則は、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の微分が (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' で表されるというものです。
ここでは、u(x)=x21u(x) = x^2 - 1v(x)=1x4v(x) = 1 - x^4 とおきます。
まず、u(x)u(x)v(x)v(x) の微分を計算します。
u(x)=ddx(x21)=2xu'(x) = \frac{d}{dx}(x^2 - 1) = 2x
v(x)=ddx(1x4)=4x3v'(x) = \frac{d}{dx}(1 - x^4) = -4x^3
次に、積の微分法則を適用します。
y=uv+uvy' = u'v + uv'
y=(2x)(1x4)+(x21)(4x3)y' = (2x)(1 - x^4) + (x^2 - 1)(-4x^3)
y=2x2x54x5+4x3y' = 2x - 2x^5 - 4x^5 + 4x^3
y=6x5+4x3+2xy' = -6x^5 + 4x^3 + 2x
y=2x(3x4+2x2+1)y' = 2x(-3x^4 + 2x^2 + 1)

3. 最終的な答え

y=6x5+4x3+2xy' = -6x^5 + 4x^3 + 2x
または
y=2x(3x4+2x2+1)y' = 2x(-3x^4 + 2x^2 + 1)

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