$y = \tan 2x$ ($-\frac{\pi}{4} < x < \frac{\pi}{4}$)の逆関数の導関数 $y'$ を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

解析学逆関数導関数三角関数微分
2025/8/5

1. 問題の内容

y=tan2xy = \tan 2xπ4<x<π4-\frac{\pi}{4} < x < \frac{\pi}{4})の逆関数の導関数 yy' を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

2. 解き方の手順

まず、y=tan2xy = \tan 2xの逆関数を求めます。逆関数を求めるために、xxyyを入れ替えます。
x=tan2yx = \tan 2y
次に、yyについて解きます。
2y=arctanx2y = \arctan x
y=12arctanxy = \frac{1}{2} \arctan x
y=12tan1xy = \frac{1}{2} \tan^{-1} x
したがって、逆関数はy=12tan1xy = \frac{1}{2} \tan^{-1} xです。
次に、この逆関数の導関数を求めます。
ddxtan1x=11+x2\frac{d}{dx} \tan^{-1} x = \frac{1}{1 + x^2}
なので、
ddx(12tan1x)=1211+x2=12(1+x2)\frac{d}{dx} (\frac{1}{2} \tan^{-1} x) = \frac{1}{2} \frac{1}{1 + x^2} = \frac{1}{2(1+x^2)}

3. 最終的な答え

12(1+x2)\frac{1}{2(1+x^2)}
選択肢の中の(9)が正解です。

「解析学」の関連問題

2つの2階線形同次微分方程式の一般解を求める問題です。 * 問題4: $\frac{d^2y}{dx^2} - 5\frac{dy}{dx} + 6y = 0$ * 問題5: $\frac{d...

微分方程式2階線形同次微分方程式特性方程式一般解
2025/8/5

与えられた2階線形同次微分方程式 $\frac{d^2 y}{dx^2} - 4\frac{dy}{dx} + 4y = 0$ の特性方程式の解を求める問題です。

微分方程式特性方程式重解
2025/8/5

与えられた2つの微分方程式の特性方程式および特性方程式の解を求める問題です。 問題1: $\frac{d^2y}{dx^2} - 5\frac{dy}{dx} + 6y = 0$ の特性方程式を求めま...

微分方程式特性方程式微分
2025/8/5

領域 $D = \{(x, y); -1 \le x \le 0, -1 \le y \le 0\}$ 上の曲面 $z = f(x, y) = 2x + 2y$ の面積を求める問題です。

多変数関数偏微分重積分曲面積
2025/8/5

領域 $D = \{(x, y) \mid 0 \le x \le 2, 0 \le y \le 1\}$ 上の曲面 $z = f(x, y) = \sqrt{2x+y}$ の面積を求める問題です。

曲面積偏微分重積分数値積分
2025/8/5

領域 $D = \{(x,y); 0 \le x \le 1, 0 \le y \le 1\}$ 上の曲面 $z = f(x,y) = 2x + 2y$ の面積を求める問題です。

多変数関数偏微分重積分曲面面積
2025/8/5

$\theta$ は $0 < \theta < \frac{\pi}{4}$ を満たす定数とし、自然数 $n$ に対して $a_n = \tan \frac{\theta}{2^n}$ とおく。 (...

極限数列三角関数無限級数tan
2025/8/5

関数 $f(x)$ が与えられています。 $f(x) = \begin{cases} \frac{\sqrt{2x+1}-1}{x} & (x \neq 0) \\ 1 & (x = 0) \end{...

関数の連続性極限有理化
2025/8/5

微分可能な関数 $f(x)$ について、以下のことを証明する。 (1) $f(x)$ が偶関数ならば、$f'(x)$ は奇関数である。 (2) $f(x)$ が奇関数ならば、$f'(x)$ は偶関数で...

微分偶関数奇関数導関数関数の性質証明
2025/8/5

$\theta$を$0 < \theta < \frac{\pi}{4}$を満たす定数とし、自然数$n$に対して$a_n = \tan \frac{\theta}{2^n}$とおく。 (1) 数列$\...

極限三角関数級数無限級数数列
2025/8/5