与えられた関数 $y = f(x) = (x^2 + 3)^{50}$ の導関数 $y'$ または $f'(x)$ を求める問題です。

解析学微分導関数連鎖律合成関数
2025/4/11

1. 問題の内容

与えられた関数 y=f(x)=(x2+3)50y = f(x) = (x^2 + 3)^{50} の導関数 yy' または f(x)f'(x) を求める問題です。

2. 解き方の手順

この関数は合成関数なので、連鎖律(チェインルール)を用いて微分します。連鎖律は、関数 y=uny = u^n において、uuxx の関数であるとき、yyxx に関する導関数が dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} で与えられるというものです。
まず、u=x2+3u = x^2 + 3 とおくと、y=u50y = u^{50} となります。
次に、それぞれの導関数を求めます。
dydu=50u49\frac{dy}{du} = 50u^{49}
dudx=2x\frac{du}{dx} = 2x
したがって、連鎖律より、
dydx=dydududx=50u492x=100xu49\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = 50u^{49} \cdot 2x = 100x u^{49}
u=x2+3u = x^2 + 3 を代入すると、
dydx=100x(x2+3)49\frac{dy}{dx} = 100x (x^2 + 3)^{49}

3. 最終的な答え

y=100x(x2+3)49y' = 100x(x^2 + 3)^{49}

「解析学」の関連問題

(1) 関数 $y = -x^3 - 6x^2 + 7$ のグラフ上の点Pのx座標が-2であるとき、点Pにおける接線の方程式を求め、またこの関数の極小値を求める。 (2) 連立不等式 $\begin{...

微分接線極値積分領域の面積
2025/4/15

関数 $f(x) = x^3 + (a-2)x^2 + 3x$ が与えられている。 (1) $f(x)$ の導関数 $f'(x)$ を求める。 (2) $f(x)$ が極値をもつときの $a$ の範囲...

微分導関数極値関数の増減判別式
2025/4/15

$\sqrt{2} \sin \theta - \sqrt{2} \cos \theta$ を $r \sin(\theta - \frac{\pi}{k})$ の形に変形する問題です。ただし、$r ...

三角関数三角関数の合成数式変形
2025/4/15

加法定理を利用して、$\cos(x + \frac{\pi}{4}) + \cos(x - \frac{\pi}{4})$ を計算し、その結果を $A \cos x \cos \frac{\pi}{B...

三角関数加法定理cos計算
2025/4/15

$0 \le \alpha < 2\pi$, $0 \le \beta < 2\pi$, $0 \le \gamma < 2\pi$ のとき、次の式を $\cos \alpha$, $\cos \be...

三角関数加法定理和積の公式三角関数の合成
2025/4/15

関数 $y = \frac{2^x + 2^{-x}}{2}$ の逆関数を求めよ。

逆関数指数関数対数関数代数
2025/4/15

与えられた関数の $x$ が無限大に近づくときの極限を求めます。 $$ \lim_{x \to \infty} \frac{\sqrt{x+3} - \sqrt{x}}{\sqrt{x+2} - \s...

極限関数の極限有理化
2025/4/15

与えられた関数 $y = x^4 - 2x^2 + 1$ について、以下の問いに答えます。 (1) $y$ の極大値と、極大値をとる $x$ の値をすべて求めます。 (2) $y$ の極小値と、極小値...

微分極値増減増減表関数のグラフ
2025/4/15

$\cos 2x = \frac{1 - \tan^2 x}{1 + \tan^2 x}$ を証明します。

三角関数恒等式2倍角の公式証明
2025/4/15

与えられた式 $\sin^2 x = \frac{\tan^2 x}{1 + \tan^2 x}$ が成り立つことを証明する。

三角関数恒等式証明
2025/4/15