関数 $y = \sqrt{1 + \sin x}$ を微分する問題です。

解析学微分合成関数三角関数
2025/7/30

1. 問題の内容

関数 y=1+sinxy = \sqrt{1 + \sin x} を微分する問題です。

2. 解き方の手順

まず、yyxx について微分することを考えます。
y=1+sinxy = \sqrt{1 + \sin x} は合成関数なので、合成関数の微分法(チェーンルール)を使います。
チェーンルールは、関数 y=f(g(x))y = f(g(x)) の微分が dydx=dydgdgdx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{dg} \cdot \frac{dg}{dx} で与えられるというものです。
この問題では、
y=uy = \sqrt{u}
u=1+sinxu = 1 + \sin x
と考えると、y=1+sinxy = \sqrt{1 + \sin x} と表すことができます。
まず、y=uy = \sqrt{u}uu について微分します。
dydu=dduu=dduu1/2=12u1/2=12u\frac{dy}{du} = \frac{d}{du} \sqrt{u} = \frac{d}{du} u^{1/2} = \frac{1}{2} u^{-1/2} = \frac{1}{2\sqrt{u}}
次に、u=1+sinxu = 1 + \sin xxx について微分します。
dudx=ddx(1+sinx)=ddx(1)+ddx(sinx)=0+cosx=cosx\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx} (1 + \sin x) = \frac{d}{dx} (1) + \frac{d}{dx} (\sin x) = 0 + \cos x = \cos x
チェーンルールを使って、yyxx について微分します。
dydx=dydududx=12ucosx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{u}} \cdot \cos x
最後に、u=1+sinxu = 1 + \sin x を代入して、答えを xx の関数として表します。
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}}

「解析学」の関連問題