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関数
2025/7/31

1. 問題の内容

関数 y=1x4+5y = \frac{1}{x^4+5} を微分しなさい。

2. 解き方の手順

与えられた関数は y=1x4+5y = \frac{1}{x^4 + 5} です。
これを微分するには、合成関数の微分法(連鎖律)を用います。
まず、u=x4+5u = x^4 + 5 とおくと、y=1u=u1y = \frac{1}{u} = u^{-1} となります。
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
dydu=1u2=1u2\frac{dy}{du} = -1 \cdot u^{-2} = -\frac{1}{u^2}
dudx=4x3\frac{du}{dx} = 4x^3
よって、
dydx=1u24x3=4x3(x4+5)2\frac{dy}{dx} = -\frac{1}{u^2} \cdot 4x^3 = -\frac{4x^3}{(x^4 + 5)^2}

3. 最終的な答え

dydx=4x3(x4+5)2\frac{dy}{dx} = -\frac{4x^3}{(x^4 + 5)^2}

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