次の関数を微分せよ。 (1) $y = x^4$ (2) $y = \frac{1}{\sqrt{x^3}}$ (3) $y = x\sqrt[3]{x}$ (4) $y = 4x^{\frac{3}{2}} - 6x^{\frac{-1}{2}}$ (5) $y = 3x^{\frac{2}{3}} - \frac{1}{x^{\frac{1}{3}}\sqrt{x}}$

解析学微分関数の微分累乗根指数関数
2025/4/19
はい、承知いたしました。画像にある問題を解きます。

1. 問題の内容

次の関数を微分せよ。
(1) y=x4y = x^4
(2) y=1x3y = \frac{1}{\sqrt{x^3}}
(3) y=xx3y = x\sqrt[3]{x}
(4) y=4x326x12y = 4x^{\frac{3}{2}} - 6x^{\frac{-1}{2}}
(5) y=3x231x13xy = 3x^{\frac{2}{3}} - \frac{1}{x^{\frac{1}{3}}\sqrt{x}}

2. 解き方の手順

(1) y=x4y = x^4 の微分
y=4x41=4x3y' = 4x^{4-1} = 4x^3
(2) y=1x3=x32y = \frac{1}{\sqrt{x^3}} = x^{-\frac{3}{2}} の微分
y=32x321=32x52=32x52=32x5y' = -\frac{3}{2}x^{-\frac{3}{2} - 1} = -\frac{3}{2}x^{-\frac{5}{2}} = -\frac{3}{2x^{\frac{5}{2}}} = -\frac{3}{2\sqrt{x^5}}
(3) y=xx3=xx13=x43y = x\sqrt[3]{x} = x \cdot x^{\frac{1}{3}} = x^{\frac{4}{3}} の微分
y=43x431=43x13=4x33y' = \frac{4}{3}x^{\frac{4}{3} - 1} = \frac{4}{3}x^{\frac{1}{3}} = \frac{4\sqrt[3]{x}}{3}
(4) y=4x326x12y = 4x^{\frac{3}{2}} - 6x^{-\frac{1}{2}} の微分
y=432x3216(12)x121=6x12+3x32=6x+3x32=6x+3x3y' = 4 \cdot \frac{3}{2}x^{\frac{3}{2} - 1} - 6 \cdot (-\frac{1}{2})x^{-\frac{1}{2} - 1} = 6x^{\frac{1}{2}} + 3x^{-\frac{3}{2}} = 6\sqrt{x} + \frac{3}{x^{\frac{3}{2}}} = 6\sqrt{x} + \frac{3}{\sqrt{x^3}}
(5) y=3x231x13x=3x231x13x12=3x231x56=3x23x56y = 3x^{\frac{2}{3}} - \frac{1}{x^{\frac{1}{3}}\sqrt{x}} = 3x^{\frac{2}{3}} - \frac{1}{x^{\frac{1}{3}}x^{\frac{1}{2}}} = 3x^{\frac{2}{3}} - \frac{1}{x^{\frac{5}{6}}} = 3x^{\frac{2}{3}} - x^{-\frac{5}{6}} の微分
y=323x231(56)x561=2x13+56x116=2x3+56x116=2x3+56x116y' = 3 \cdot \frac{2}{3}x^{\frac{2}{3} - 1} - (-\frac{5}{6})x^{-\frac{5}{6} - 1} = 2x^{-\frac{1}{3}} + \frac{5}{6}x^{-\frac{11}{6}} = \frac{2}{\sqrt[3]{x}} + \frac{5}{6x^{\frac{11}{6}}} = \frac{2}{\sqrt[3]{x}} + \frac{5}{6\sqrt[6]{x^{11}}}

3. 最終的な答え

(1) y=4x3y' = 4x^3
(2) y=32x5y' = -\frac{3}{2\sqrt{x^5}}
(3) y=4x33y' = \frac{4\sqrt[3]{x}}{3}
(4) y=6x+3x3y' = 6\sqrt{x} + \frac{3}{\sqrt{x^3}}
(5) y=2x3+56x116y' = \frac{2}{\sqrt[3]{x}} + \frac{5}{6\sqrt[6]{x^{11}}}

「解析学」の関連問題

(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

次の関数の定義域と値域を求め、グラフを描く問題です。関数は $y = \sqrt{x+3} - 1$ です。

関数定義域値域グラフ平方根
2025/4/20

$f(x) = \cos x$ とするとき、$\lim_{x \to 0} \frac{1 - f(x)f(10x)f(100x)}{x^2}$ を求めよ。

極限三角関数テイラー展開ロピタルの定理
2025/4/20

$f(x) = \cos x$ とするとき、極限 $\lim_{x\to 0} \frac{1-f(x)f(10x)f(100x)}{x^2}$ を求めよ。

極限三角関数テイラー展開
2025/4/20

$f(x) = \cos x$ とおくとき、極限 $\lim_{x \to 0} \frac{1 - f(x)f(10x)f(100x)}{x^2}$ を求める。

極限Taylor展開三角関数
2025/4/20

与えられた関数を微分する問題です。 (1) $y = \sqrt{x^2 - 4x + 5}$ (2) $y = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$ (3) $y = \sqrt[4]{x...

微分合成関数の微分積の微分関数の微分
2025/4/19

与えられた関数 $y = 3x^2 \cdot \sqrt[3]{x} - \frac{1}{x^5\sqrt{x}}$ を微分して、$y'$を求める問題です。

微分関数の微分指数関数累乗根
2025/4/19

与えられた関数を微分する問題です。 (4) $y = 4x^{\frac{3}{2}} - 6x^{\frac{5}{6}}$ (5) $y = 3x^2 \sqrt[3]{x} - \frac{1}...

微分関数の微分
2025/4/19

次の関数を微分する問題です。 (1) $y=x^{\frac{4}{7}}$ (2) $y=\frac{1}{\sqrt{x^3}}$ (3) $y=x\sqrt[4]{x}$ (4) $y=4x^{...

微分関数の微分指数関数冪関数
2025/4/19