関数 $y = \frac{1}{(3x+2)^3}$ を微分する問題です。

解析学微分合成関数の微分チェーンルール関数の微分
2025/7/29

1. 問題の内容

関数 y=1(3x+2)3y = \frac{1}{(3x+2)^3} を微分する問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を y=(3x+2)3y = (3x+2)^{-3} と書き換えます。
次に、合成関数の微分公式(チェーンルール)を適用します。
チェーンルールは、関数 y=f(g(x))y = f(g(x)) の微分が dydx=dfdgdgdx\frac{dy}{dx} = \frac{df}{dg} \cdot \frac{dg}{dx} で与えられるというものです。
ここでは、f(u)=u3f(u) = u^{-3} かつ g(x)=3x+2g(x) = 3x+2 と考えます。
まず、u=g(x)=3x+2u = g(x) = 3x+2 とすると、dudx=3\frac{du}{dx} = 3 となります。
次に、y=f(u)=u3y = f(u) = u^{-3}uu で微分すると、dydu=3u4=3(3x+2)4\frac{dy}{du} = -3u^{-4} = -3(3x+2)^{-4} となります。
したがって、チェーンルールより、
dydx=dydududx=3(3x+2)43=9(3x+2)4\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = -3(3x+2)^{-4} \cdot 3 = -9(3x+2)^{-4}
となります。
最後に、指数を正の形に戻すと、dydx=9(3x+2)4\frac{dy}{dx} = \frac{-9}{(3x+2)^4} となります。

3. 最終的な答え

dydx=9(3x+2)4\frac{dy}{dx} = -\frac{9}{(3x+2)^4}

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