関数 $f(x) = \frac{1}{\sqrt{2x+1}}$ を微分せよ。

解析学微分合成関数の微分関数チェーンルール
2025/7/29

1. 問題の内容

関数 f(x)=12x+1f(x) = \frac{1}{\sqrt{2x+1}} を微分せよ。

2. 解き方の手順

まず、関数を指数を用いて書き換えます。
f(x)=12x+1=(2x+1)12 f(x) = \frac{1}{\sqrt{2x+1}} = (2x+1)^{-\frac{1}{2}}
次に、合成関数の微分公式(チェーンルール)を使います。
u=2x+1u = 2x+1 とおくと、 f(x)=u12f(x) = u^{-\frac{1}{2}} となります。
dfdx=dfdududx\frac{df}{dx} = \frac{df}{du} \cdot \frac{du}{dx} より、
dfdu=12u32\frac{df}{du} = -\frac{1}{2}u^{-\frac{3}{2}}
dudx=2\frac{du}{dx} = 2
したがって、
dfdx=12(2x+1)322=(2x+1)32\frac{df}{dx} = -\frac{1}{2}(2x+1)^{-\frac{3}{2}} \cdot 2 = -(2x+1)^{-\frac{3}{2}}
これを整理すると、
dfdx=1(2x+1)32=1(2x+1)3 \frac{df}{dx} = -\frac{1}{(2x+1)^{\frac{3}{2}}} = -\frac{1}{\sqrt{(2x+1)^3}}

3. 最終的な答え

1(2x+1)32 -\frac{1}{(2x+1)^{\frac{3}{2}}} または 1(2x+1)3 -\frac{1}{\sqrt{(2x+1)^3}}

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