関数 $y = \frac{2}{\sqrt{x^3}} + \frac{4}{\sqrt[3]{x}} - \frac{6}{\sqrt[4]{x}}$ を微分して、$dy/dx$ を求めます。

解析学微分関数の微分指数関数分数
2025/5/7
はい、承知いたしました。画像の数学の問題を解いていきます。今回は、(1)の問題を解きます。

1. 問題の内容

関数 y=2x3+4x36x4y = \frac{2}{\sqrt{x^3}} + \frac{4}{\sqrt[3]{x}} - \frac{6}{\sqrt[4]{x}} を微分して、dy/dxdy/dx を求めます。

2. 解き方の手順

まず、関数を指数の形で書き換えます。
y=2x32+4x136x14y = \frac{2}{x^{\frac{3}{2}}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{3}}} - \frac{6}{x^{\frac{1}{4}}}
y=2x32+4x136x14y = 2x^{-\frac{3}{2}} + 4x^{-\frac{1}{3}} - 6x^{-\frac{1}{4}}
次に、各項を微分します。
ddx(xn)=nxn1\frac{d}{dx} (x^n) = nx^{n-1} の公式を使います。
dydx=2(32)x321+4(13)x1316(14)x141\frac{dy}{dx} = 2 \cdot (-\frac{3}{2}) x^{-\frac{3}{2}-1} + 4 \cdot (-\frac{1}{3}) x^{-\frac{1}{3}-1} - 6 \cdot (-\frac{1}{4}) x^{-\frac{1}{4}-1}
dydx=3x5243x43+32x54\frac{dy}{dx} = -3 x^{-\frac{5}{2}} - \frac{4}{3} x^{-\frac{4}{3}} + \frac{3}{2} x^{-\frac{5}{4}}
dydx=31x52431x43+321x54\frac{dy}{dx} = -3 \frac{1}{x^{\frac{5}{2}}} - \frac{4}{3} \frac{1}{x^{\frac{4}{3}}} + \frac{3}{2} \frac{1}{x^{\frac{5}{4}}}
dydx=3x543x43+32x54\frac{dy}{dx} = -\frac{3}{\sqrt{x^5}} - \frac{4}{3\sqrt[3]{x^4}} + \frac{3}{2\sqrt[4]{x^5}}

3. 最終的な答え

dydx=3x543x43+32x54\frac{dy}{dx} = -\frac{3}{\sqrt{x^5}} - \frac{4}{3\sqrt[3]{x^4}} + \frac{3}{2\sqrt[4]{x^5}}
あるいは
dydx=3x5243x43+32x54\frac{dy}{dx} = -3 x^{-\frac{5}{2}} - \frac{4}{3} x^{-\frac{4}{3}} + \frac{3}{2} x^{-\frac{5}{4}}

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