関数 $y = \frac{\sin x}{\sin x + \cos x}$ を $x$ について微分し、$y'$ を求める。

解析学微分三角関数商の微分
2025/7/26

1. 問題の内容

関数 y=sinxsinx+cosxy = \frac{\sin x}{\sin x + \cos x}xx について微分し、yy' を求める。

2. 解き方の手順

この問題を解くには、商の微分公式を使用します。商の微分公式は次のとおりです。
(uv)=uvuvv2(\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}
ここで、u=sinxu = \sin xv=sinx+cosxv = \sin x + \cos x とします。
uu の微分は u=cosxu' = \cos x です。
vv の微分は v=cosxsinxv' = \cos x - \sin x です。
これらの値を商の微分公式に代入します。
y=(cosx)(sinx+cosx)(sinx)(cosxsinx)(sinx+cosx)2y' = \frac{(\cos x)(\sin x + \cos x) - (\sin x)(\cos x - \sin x)}{(\sin x + \cos x)^2}
分子を展開します。
y=sinxcosx+cos2xsinxcosx+sin2x(sinx+cosx)2y' = \frac{\sin x \cos x + \cos^2 x - \sin x \cos x + \sin^2 x}{(\sin x + \cos x)^2}
分子を整理します。sinxcosx\sin x \cos xsinxcosx-\sin x \cos x は相殺されます。また、sin2x+cos2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1 です。
y=cos2x+sin2x(sinx+cosx)2y' = \frac{\cos^2 x + \sin^2 x}{(\sin x + \cos x)^2}
y=1(sinx+cosx)2y' = \frac{1}{(\sin x + \cos x)^2}

3. 最終的な答え

1(sinx+cosx)2\frac{1}{(\sin x + \cos x)^2}

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