関数 $y = \sqrt{1 + \sin{x}}$ を微分せよ。

解析学微分合成関数三角関数
2025/7/29

1. 問題の内容

関数 y=1+sinxy = \sqrt{1 + \sin{x}} を微分せよ。

2. 解き方の手順

まず、1+sinx\sqrt{1 + \sin{x}}(1+sinx)1/2(1 + \sin{x})^{1/2}と書き換えます。次に、合成関数の微分法(チェーンルール)を適用します。
チェーンルールは、 y=f(u)y = f(u) かつ u=g(x)u = g(x) のとき、dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} となります。
この問題では、y=u1/2y = u^{1/2} かつ u=1+sinxu = 1 + \sin{x} とおきます。
dydu=12u1/2=12u\frac{dy}{du} = \frac{1}{2}u^{-1/2} = \frac{1}{2\sqrt{u}}
dudx=ddx(1+sinx)=cosx\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(1 + \sin{x}) = \cos{x}
よって、
dydx=dydududx=12ucosx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{u}} \cdot \cos{x}
u=1+sinxu = 1 + \sin{x} を代入すると、
dydx=121+sinxcosx=cosx21+sinx\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{1 + \sin{x}}} \cdot \cos{x} = \frac{\cos{x}}{2\sqrt{1 + \sin{x}}}

3. 最終的な答え

dydx=cosx21+sinx\frac{dy}{dx} = \frac{\cos{x}}{2\sqrt{1 + \sin{x}}}

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