関数 $y = \frac{1}{2x^2 - 1}$ を微分せよ。

解析学微分導関数商の微分法合成関数
2025/4/15

1. 問題の内容

関数 y=12x21y = \frac{1}{2x^2 - 1} を微分せよ。

2. 解き方の手順

この問題を解くには、合成関数の微分法(連鎖律)または商の微分法を使うことができます。ここでは商の微分法を使用します。
商の微分法は、関数 y=u(x)v(x)y = \frac{u(x)}{v(x)} の導関数が
dydx=u(x)v(x)u(x)v(x)v(x)2\frac{dy}{dx} = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{v(x)^2}
で与えられるというものです。
この問題では、u(x)=1u(x) = 1 および v(x)=2x21v(x) = 2x^2 - 1 とします。
まず、u(x)u(x)v(x)v(x) の導関数を求めます。
u(x)=ddx(1)=0u'(x) = \frac{d}{dx}(1) = 0
v(x)=ddx(2x21)=4xv'(x) = \frac{d}{dx}(2x^2 - 1) = 4x
次に、商の微分法の公式に当てはめます。
dydx=u(x)v(x)u(x)v(x)v(x)2=0(2x21)1(4x)(2x21)2=4x(2x21)2\frac{dy}{dx} = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{v(x)^2} = \frac{0 \cdot (2x^2 - 1) - 1 \cdot (4x)}{(2x^2 - 1)^2} = \frac{-4x}{(2x^2 - 1)^2}

3. 最終的な答え

dydx=4x(2x21)2\frac{dy}{dx} = \frac{-4x}{(2x^2 - 1)^2}

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