関数 $log(cos(x))$ の、$x$に関する導関数を求める問題です。

解析学微分導関数合成関数の微分三角関数
2025/8/6

1. 問題の内容

関数 log(cos(x))log(cos(x)) の、xxに関する導関数を求める問題です。

2. 解き方の手順

合成関数の微分(連鎖律)を使います。
まず、u=cos(x)u = cos(x) と置きます。
すると、log(cos(x))=log(u)log(cos(x)) = log(u) となります。
連鎖律より、
ddxlog(cos(x))=ddulog(u)dudx\frac{d}{dx} log(cos(x)) = \frac{d}{du} log(u) \cdot \frac{du}{dx}
となります。
ddulog(u)=1u\frac{d}{du} log(u) = \frac{1}{u}
dudx=ddxcos(x)=sin(x)\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx} cos(x) = -sin(x)
したがって、
ddxlog(cos(x))=1u(sin(x))=1cos(x)(sin(x))=sin(x)cos(x)=tan(x)\frac{d}{dx} log(cos(x)) = \frac{1}{u} \cdot (-sin(x)) = \frac{1}{cos(x)} \cdot (-sin(x)) = -\frac{sin(x)}{cos(x)} = -tan(x)

3. 最終的な答え

tan(x)-tan(x)

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