与えられた関数 $y = \frac{1}{(2x+1)^4}$ の導関数を求めます。

解析学微分導関数合成関数の微分チェーンルール関数
2025/4/15

1. 問題の内容

与えられた関数 y=1(2x+1)4y = \frac{1}{(2x+1)^4} の導関数を求めます。

2. 解き方の手順

まず、yyy=(2x+1)4y = (2x+1)^{-4} と書き換えます。
次に、合成関数の微分法(チェーンルール)を用います。
u=2x+1u = 2x+1 とおくと、y=u4y = u^{-4} となります。
dydu=4u5\frac{dy}{du} = -4u^{-5} であり、 dudx=2\frac{du}{dx} = 2 です。
したがって、
dydx=dydududx=4u52=8u5\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = -4u^{-5} \cdot 2 = -8u^{-5}
uu を元に戻すと、
dydx=8(2x+1)5=8(2x+1)5\frac{dy}{dx} = -8(2x+1)^{-5} = \frac{-8}{(2x+1)^5} となります。

3. 最終的な答え

dydx=8(2x+1)5\frac{dy}{dx} = \frac{-8}{(2x+1)^5}

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