与えられた関数 $y = (x^2 - 1)(1 - x^4)$ を微分して、$\frac{dy}{dx}$ を求める問題です。

解析学微分積の微分関数の微分
2025/7/30

1. 問題の内容

与えられた関数 y=(x21)(1x4)y = (x^2 - 1)(1 - x^4) を微分して、dydx\frac{dy}{dx} を求める問題です。

2. 解き方の手順

積の微分公式を使用します。積の微分公式は、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の微分が ddx[u(x)v(x)]=u(x)v(x)+u(x)v(x)\frac{d}{dx}[u(x)v(x)] = u'(x)v(x) + u(x)v'(x) で与えられることを示しています。
ここでは、u(x)=x21u(x) = x^2 - 1v(x)=1x4v(x) = 1 - x^4 と置きます。
まず、u(x)u(x)v(x)v(x) のそれぞれの微分を計算します。
u(x)=ddx(x21)=2xu'(x) = \frac{d}{dx}(x^2 - 1) = 2x
v(x)=ddx(1x4)=4x3v'(x) = \frac{d}{dx}(1 - x^4) = -4x^3
次に、積の微分公式を適用します。
dydx=u(x)v(x)+u(x)v(x)\frac{dy}{dx} = u'(x)v(x) + u(x)v'(x)
dydx=(2x)(1x4)+(x21)(4x3)\frac{dy}{dx} = (2x)(1 - x^4) + (x^2 - 1)(-4x^3)
展開して整理します。
dydx=2x2x54x5+4x3\frac{dy}{dx} = 2x - 2x^5 - 4x^5 + 4x^3
dydx=6x5+4x3+2x\frac{dy}{dx} = -6x^5 + 4x^3 + 2x

3. 最終的な答え

dydx=6x5+4x3+2x\frac{dy}{dx} = -6x^5 + 4x^3 + 2x