与えられた4つの関数を微分する問題です。 (1) $y = 2\cos x + 3x$ (2) $y = \sin(3x + 2)$ (3) $y = \sin^4 x$ (4) $y = \tan(\cos x)$

解析学微分三角関数合成関数の微分
2025/4/19

1. 問題の内容

与えられた4つの関数を微分する問題です。
(1) y=2cosx+3xy = 2\cos x + 3x
(2) y=sin(3x+2)y = \sin(3x + 2)
(3) y=sin4xy = \sin^4 x
(4) y=tan(cosx)y = \tan(\cos x)

2. 解き方の手順

(1) y=2cosx+3xy = 2\cos x + 3x の微分
cosx\cos x の微分は sinx-\sin x であり、3x3x の微分は 33 であることを利用します。
y=2(sinx)+3=2sinx+3y' = 2(-\sin x) + 3 = -2\sin x + 3
(2) y=sin(3x+2)y = \sin(3x + 2) の微分
合成関数の微分を利用します。sinu\sin u の微分は cosu\cos u であり、u=3x+2u = 3x + 2 の微分は 33 であることを利用します。
y=cos(3x+2)3=3cos(3x+2)y' = \cos(3x + 2) \cdot 3 = 3\cos(3x + 2)
(3) y=sin4xy = \sin^4 x の微分
合成関数の微分を利用します。u4u^4 の微分は 4u34u^3 であり、u=sinxu = \sin x の微分は cosx\cos x であることを利用します。
y=4(sinx)3cosx=4sin3xcosxy' = 4(\sin x)^3 \cdot \cos x = 4\sin^3 x \cos x
(4) y=tan(cosx)y = \tan(\cos x) の微分
合成関数の微分を利用します。tanu\tan u の微分は 1cos2u\frac{1}{\cos^2 u} であり、u=cosxu = \cos x の微分は sinx-\sin x であることを利用します。
y=1cos2(cosx)(sinx)=sinxcos2(cosx)y' = \frac{1}{\cos^2(\cos x)} \cdot (-\sin x) = -\frac{\sin x}{\cos^2(\cos x)}

3. 最終的な答え

(1) y=2sinx+3y' = -2\sin x + 3
(2) y=3cos(3x+2)y' = 3\cos(3x + 2)
(3) y=4sin3xcosxy' = 4\sin^3 x \cos x
(4) y=sinxcos2(cosx)y' = -\frac{\sin x}{\cos^2(\cos x)}

「解析学」の関連問題

与えられた画像には、電子物理数学の演習問題が5問含まれています。以下に各問題の内容を要約します。 * 問題1: 関数 $f(x, y) = \frac{x-y}{x+y}$ の偏導関数 $f_x$...

偏導関数全微分連鎖律偏微分方程式
2025/4/20

$\frac{1}{\sqrt{1+x^2}} \approx 1 - \frac{x^2}{2}$ を示し、さらに、右辺と左辺の差が5%になるまでの範囲で数値計算し、グラフに描け。

テイラー展開二項定理近似数値計算グラフ
2025/4/20

$0 \le x \le 1$ のとき、関数 $f(x) = -\frac{1}{3}x^3 + \frac{1-b}{3}x^2$ について、$0 < b < 1$ とする。このとき、$f(x)$ ...

微分最大値最小値関数のグラフ
2025/4/20

関数 $f(x) = 4x^3 - 30x^2 + 48x - 13$ の $0 \le x \le 5$ における最大値と最小値の差を求める問題です。

微分最大値最小値関数の増減三次関数
2025/4/20

(1) 関数 $f(x) = -x^3 + 12x - 17$ の極大値を求める。 (2) 正の定数 $a, b$ に対して、関数 $f(x) = x^3 - 3a^2x + b$ の極大値と極小値を...

微分極値関数の増減
2025/4/20

関数 $f(x) = x^3 - 2x^2 - x + 1$ について、$x$ が $1$ から $2$ まで変化するときの平均変化率が、微分係数 $f'(a)$ と等しいとき、定数 $a$ の値を求...

微分平均変化率導関数二次方程式
2025/4/20

与えられた曲線または直線で囲まれた領域の面積 $S$ を求める問題です。3つの小問があり、それぞれ以下のように定義されています。 (1) $y=e^{2x}$, $y=2e^{-x}+3$, $x=0...

積分面積定積分楕円パラメータ表示
2025/4/20

関数 $y = x^2$ において、$x$ の値が1から4まで増加するときの変化の割合を求める問題です。

変化の割合関数二次関数
2025/4/20

(1) $0 < \alpha < \frac{\pi}{2}$, $\frac{\pi}{2} < \beta < \pi$, $\sin \alpha = \frac{\sqrt{15}}{5}$...

三角関数加法定理倍角の公式三角関数の相互関係
2025/4/20

与えられた定積分の計算過程とその最終的な答えが正しいかを確認する問題です。具体的には、 $4 \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (\sin^5 \theta - \sin^7 \the...

定積分積分置換積分三角関数
2025/4/20