関数 $y = (e^x - e^{-x})^2$ を微分した $y'$ を求める問題です。

解析学微分合成関数指数関数
2025/7/29

1. 問題の内容

関数 y=(exex)2y = (e^x - e^{-x})^2 を微分した yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

合成関数の微分を行います。
まず、u=exexu = e^x - e^{-x} とおくと、y=u2y = u^2 となります。
yyxx で微分するには、連鎖律(chain rule)を使います。
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
まず、dydu\frac{dy}{du} を計算します。
dydu=ddu(u2)=2u=2(exex)\frac{dy}{du} = \frac{d}{du}(u^2) = 2u = 2(e^x - e^{-x})
次に、dudx\frac{du}{dx} を計算します。
dudx=ddx(exex)=ex(1)ex=ex+ex\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(e^x - e^{-x}) = e^x - (-1)e^{-x} = e^x + e^{-x}
したがって、dydx\frac{dy}{dx} は以下のようになります。
dydx=2(exex)(ex+ex)\frac{dy}{dx} = 2(e^x - e^{-x})(e^x + e^{-x})
展開して整理します。
dydx=2(e2xe2x)\frac{dy}{dx} = 2(e^{2x} - e^{-2x})

3. 最終的な答え

y=2(e2xe2x)y' = 2(e^{2x} - e^{-2x})

「解析学」の関連問題

関数 $y = x^2 \cos x$ の $n$ 階導関数 $y^{(n)}$ を求めよ。

導関数ライプニッツの公式微分三角関数
2025/7/31

## 問題の解答

微分極限マクローリン展開定積分不定積分広義積分面積積分微分法
2025/7/31

$\int \frac{\tan x}{2 + \cos x} dx$ を計算する問題です。

積分三角関数置換積分部分分数分解
2025/7/31

与えられた積分を計算します。 $$ \int \frac{1}{x+1} \sqrt{\frac{x}{1-x}} dx $$

積分置換積分三角関数定積分
2025/7/31

次の積分を計算します。 $\int \frac{(1 - \cos x)\sin x}{1 + \cos x} dx$

積分三角関数置換積分
2025/7/31

与えられた不定積分 $\int \frac{x^6 + 1}{x^3 + 1} dx$ を計算します。

不定積分有理関数の積分部分分数分解積分計算
2025/7/31

与えられた極限値を求める問題です。具体的には、 $\lim_{x \to 0} \left( \frac{\tanh x}{x} \right)^{\frac{1}{x^2}}$ の値を計算します。

極限テイラー展開ロピタルの定理tanh指数関数
2025/7/31

次の関数を積分する問題です。 (1) $x\log|x|$ (2) $x\cos x$ (3) $x^2e^{-x}$ (4) $\sin^{-1}x$ (5) $\tan^{-1}x$ (6) $e...

積分部分積分不定積分対数関数三角関数指数関数逆三角関数
2025/7/31

与えられた定積分 $\int_0^3 [x]^2 dx$ と $\int_0^3 x[x] dx$ の値を計算します。ここで$[x]$はガウス記号を表し、$x$を超えない最大の整数を意味します。

定積分ガウス記号積分
2025/7/31

以下の6つの関数を積分する問題です。 (1) $(2x+3)^7$ (2) $x(x^2 + 1)^8$ (3) $\sin^4 x \cos x$ (4) $\frac{x}{(x^2 + 1)^3...

積分置換積分不定積分三角関数部分分数分解arctan
2025/7/31