次の関数を微分せよ。 (1) $y = \frac{1}{(3x - 2)^2}$ (2) $y = \frac{1}{(x^2 + 2x + 3)^4}$ (3) $y = \sqrt{x^2 + 4x + 1}$ (4) $y = \frac{1}{\sqrt{x^2 + 1}}$ (5) $y = \sqrt[3]{(2x - 3)^2}$ (6) $y = \frac{4}{\sqrt[4]{4 - x^2}}$

解析学微分合成関数の微分累乗根
2025/7/29
はい、承知いたしました。

1. 問題の内容

次の関数を微分せよ。
(1) y=1(3x2)2y = \frac{1}{(3x - 2)^2}
(2) y=1(x2+2x+3)4y = \frac{1}{(x^2 + 2x + 3)^4}
(3) y=x2+4x+1y = \sqrt{x^2 + 4x + 1}
(4) y=1x2+1y = \frac{1}{\sqrt{x^2 + 1}}
(5) y=(2x3)23y = \sqrt[3]{(2x - 3)^2}
(6) y=44x24y = \frac{4}{\sqrt[4]{4 - x^2}}

2. 解き方の手順

(1) y=1(3x2)2=(3x2)2y = \frac{1}{(3x - 2)^2} = (3x - 2)^{-2}
y=2(3x2)33=6(3x2)3=6(3x2)3y' = -2(3x - 2)^{-3} \cdot 3 = -6(3x - 2)^{-3} = -\frac{6}{(3x - 2)^3}
(2) y=1(x2+2x+3)4=(x2+2x+3)4y = \frac{1}{(x^2 + 2x + 3)^4} = (x^2 + 2x + 3)^{-4}
y=4(x2+2x+3)5(2x+2)=8(x+1)(x2+2x+3)5=8(x+1)(x2+2x+3)5y' = -4(x^2 + 2x + 3)^{-5} \cdot (2x + 2) = -8(x + 1)(x^2 + 2x + 3)^{-5} = -\frac{8(x + 1)}{(x^2 + 2x + 3)^5}
(3) y=x2+4x+1=(x2+4x+1)1/2y = \sqrt{x^2 + 4x + 1} = (x^2 + 4x + 1)^{1/2}
y=12(x2+4x+1)1/2(2x+4)=x+2x2+4x+1y' = \frac{1}{2}(x^2 + 4x + 1)^{-1/2} \cdot (2x + 4) = \frac{x + 2}{\sqrt{x^2 + 4x + 1}}
(4) y=1x2+1=(x2+1)1/2y = \frac{1}{\sqrt{x^2 + 1}} = (x^2 + 1)^{-1/2}
y=12(x2+1)3/22x=x(x2+1)3/2=x(x2+1)3/2y' = -\frac{1}{2}(x^2 + 1)^{-3/2} \cdot 2x = -x(x^2 + 1)^{-3/2} = -\frac{x}{(x^2 + 1)^{3/2}}
(5) y=(2x3)23=(2x3)2/3y = \sqrt[3]{(2x - 3)^2} = (2x - 3)^{2/3}
y=23(2x3)1/32=43(2x3)1/3=432x33y' = \frac{2}{3}(2x - 3)^{-1/3} \cdot 2 = \frac{4}{3}(2x - 3)^{-1/3} = \frac{4}{3\sqrt[3]{2x - 3}}
(6) y=44x24=4(4x2)1/4y = \frac{4}{\sqrt[4]{4 - x^2}} = 4(4 - x^2)^{-1/4}
y=4(14)(4x2)5/4(2x)=2x(4x2)5/4=2x(4x2)5/4y' = 4 \cdot (-\frac{1}{4})(4 - x^2)^{-5/4} \cdot (-2x) = 2x(4 - x^2)^{-5/4} = \frac{2x}{(4 - x^2)^{5/4}}

3. 最終的な答え

(1) y=6(3x2)3y' = -\frac{6}{(3x - 2)^3}
(2) y=8(x+1)(x2+2x+3)5y' = -\frac{8(x + 1)}{(x^2 + 2x + 3)^5}
(3) y=x+2x2+4x+1y' = \frac{x + 2}{\sqrt{x^2 + 4x + 1}}
(4) y=x(x2+1)3/2y' = -\frac{x}{(x^2 + 1)^{3/2}}
(5) y=432x33y' = \frac{4}{3\sqrt[3]{2x - 3}}
(6) y=2x(4x2)5/4y' = \frac{2x}{(4 - x^2)^{5/4}}

「解析学」の関連問題

2変数関数 $f(x, y) = (1 + 2x + 4y)^{-1/2}$ のマクローリン展開を3次の項まで求め、与えられた式 $f(x, y) = ア - x - イy + \frac{ウ}{エ}...

多変数関数マクローリン展開偏微分
2025/7/29

問題1は、次の不定積分を計算する問題です。 a) $\int \frac{x^3}{x^2 - 1} dx$ c) $\int \frac{x}{(x+1)(x-2)} dx$ 問題2は、次の不定積分...

不定積分部分分数分解三角関数
2025/7/29

関数 $f(x) = \frac{x}{(x+1)(2x+1)}$ について、以下の2つの問いに答えます。 (1) $f(x)$ を部分分数分解した後、$n$回導関数を求め、$x=0$を代入したときに...

関数部分分数分解導関数マクローリン展開級数
2025/7/29

関数 $f(x) = \frac{x}{(x+1)(2x+1)}$ に対して、その $n$ 回導関数 $f^{(n)}(x)$ を求め、$x=0$ を代入した $f^{(n)}(0)$ を求める問題で...

導関数部分分数分解微分
2025/7/29

次の極限を求めよ。 $$ \lim_{x \to 0} \frac{\sin^{-1}x - \sin^{-1}(\log(x+1))}{x - \log(x+1)} $$

極限ロピタルの定理逆三角関数微分
2025/7/29

$0 < x < 1$ のとき、次の不等式が成り立つことを、平均値の定理を用いて証明します。 $\frac{1}{\sqrt{1 - (\log(x+1))^2}} < \frac{\arcsin x...

平均値の定理不等式arcsin微分
2025/7/29

$\lim_{x \to +0} \log x^{2x}$ を計算します。

極限対数関数ロピタルの定理
2025/7/29

$\lim_{x \to 0} \frac{\tan^{-1} x}{x}$ の極限値を求める。

極限ロピタルの定理逆正接関数
2025/7/29

与えられた5つの2階微分方程式の一般解$x(t)$を求め、さらに初期条件$x(0) = 0$、$\frac{dx}{dt}(0) = 1$を満たす解を求める。

微分方程式2階微分方程式初期条件一般解
2025/7/29

$0 \le \theta < 2\pi$ のとき、次の方程式を満たす $\theta$ の値を求める問題です。 (1) $\cos(\theta + \frac{\pi}{4}) = -\frac{...

三角関数三角方程式角度
2025/7/29