関数 $y = \frac{1}{x^4 + 5}$ を微分しなさい。解析学微分合成関数の微分連鎖律2025/7/301. 問題の内容関数 y=1x4+5y = \frac{1}{x^4 + 5}y=x4+51 を微分しなさい。2. 解き方の手順この関数を微分するには、合成関数の微分(連鎖律)または商の微分を使うことができます。今回は、連鎖律を使うことにします。まず、関数を y=(x4+5)−1y = (x^4 + 5)^{-1}y=(x4+5)−1 と書き換えます。連鎖律は、y=f(g(x))y = f(g(x))y=f(g(x)) のとき、dydx=f′(g(x))⋅g′(x)\frac{dy}{dx} = f'(g(x)) \cdot g'(x)dxdy=f′(g(x))⋅g′(x) で表されます。この問題では、f(u)=u−1f(u) = u^{-1}f(u)=u−1 、g(x)=x4+5g(x) = x^4 + 5g(x)=x4+5 とします。f′(u)=−u−2f'(u) = -u^{-2}f′(u)=−u−2g′(x)=4x3g'(x) = 4x^3g′(x)=4x3したがって、dydx=f′(g(x))⋅g′(x)=−(x4+5)−2⋅4x3=−4x3(x4+5)2\frac{dy}{dx} = f'(g(x)) \cdot g'(x) = -(x^4 + 5)^{-2} \cdot 4x^3 = \frac{-4x^3}{(x^4 + 5)^2}dxdy=f′(g(x))⋅g′(x)=−(x4+5)−2⋅4x3=(x4+5)2−4x33. 最終的な答えdydx=−4x3(x4+5)2\frac{dy}{dx} = -\frac{4x^3}{(x^4 + 5)^2}dxdy=−(x4+5)24x3