関数 $y = \frac{1}{\sqrt{x}}$ の微分を求めます。

解析学微分関数の微分べき乗の微分ルート
2025/4/15

1. 問題の内容

関数 y=1xy = \frac{1}{\sqrt{x}} の微分を求めます。

2. 解き方の手順

まず、yyxx の指数関数として書き換えます。
x=x12\sqrt{x} = x^{\frac{1}{2}}
したがって、
y=1x12=x12y = \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} = x^{-\frac{1}{2}}
次に、yyxx について微分します。
dydx=ddx(x12)\frac{dy}{dx} = \frac{d}{dx} (x^{-\frac{1}{2}})
べき乗の微分規則を使用します。
ddx(xn)=nxn1\frac{d}{dx} (x^n) = nx^{n-1}
ここで、n=12n = -\frac{1}{2} となります。
dydx=12x121=12x32\frac{dy}{dx} = -\frac{1}{2} x^{-\frac{1}{2} - 1} = -\frac{1}{2} x^{-\frac{3}{2}}
x32x^{-\frac{3}{2}}xx の平方根の形で書き換えます。
x32=1x32=1x1+12=1xx12=1xxx^{-\frac{3}{2}} = \frac{1}{x^{\frac{3}{2}}} = \frac{1}{x^{1 + \frac{1}{2}}} = \frac{1}{x \cdot x^{\frac{1}{2}}} = \frac{1}{x \sqrt{x}}
したがって、
dydx=121xx=12xx\frac{dy}{dx} = -\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{x \sqrt{x}} = -\frac{1}{2x \sqrt{x}}

3. 最終的な答え

dydx=12xx\frac{dy}{dx} = -\frac{1}{2x\sqrt{x}}

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