与えられた関数 $y = \tan^5 x$ の微分を求める問題です。

解析学微分三角関数連鎖律合成関数
2025/5/6

1. 問題の内容

与えられた関数 y=tan5xy = \tan^5 x の微分を求める問題です。

2. 解き方の手順

この関数は合成関数なので、連鎖律(チェーンルール)を使って微分します。
まず、y=u5y = u^5 とおき、u=tanxu = \tan x とおきます。
すると、dydu=5u4\frac{dy}{du} = 5u^4dudx=sec2x\frac{du}{dx} = \sec^2 x となります。
連鎖律により、
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
dydx=5u4sec2x\frac{dy}{dx} = 5u^4 \cdot \sec^2 x
u=tanxu = \tan x を代入すると、
dydx=5(tanx)4sec2x\frac{dy}{dx} = 5(\tan x)^4 \cdot \sec^2 x
dydx=5tan4xsec2x\frac{dy}{dx} = 5\tan^4 x \cdot \sec^2 x

3. 最終的な答え

dydx=5tan4xsec2x\frac{dy}{dx} = 5 \tan^4 x \sec^2 x

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