与えられた6つの関数について、それぞれ微分を求めます。 (1) $y = \sqrt[3]{x+1}$ (2) $y = \sqrt[3]{\frac{x+1}{x+4}}$ (3) $y = 4\sqrt{2x-3}$ (4) $y = \sqrt[3]{x^4+\sqrt{x}}$ (5) $y = \frac{x^2+x+\sqrt{x}}{x\sqrt{x}}$ (6) $y = \frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{x}+1}$

解析学微分関数の微分合成関数の微分ルート
2025/5/8

1. 問題の内容

与えられた6つの関数について、それぞれ微分を求めます。
(1) y=x+13y = \sqrt[3]{x+1}
(2) y=x+1x+43y = \sqrt[3]{\frac{x+1}{x+4}}
(3) y=42x3y = 4\sqrt{2x-3}
(4) y=x4+x3y = \sqrt[3]{x^4+\sqrt{x}}
(5) y=x2+x+xxxy = \frac{x^2+x+\sqrt{x}}{x\sqrt{x}}
(6) y=x+1x+1y = \frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{x}+1}

2. 解き方の手順

(1) y=x+13=(x+1)13y = \sqrt[3]{x+1} = (x+1)^{\frac{1}{3}}
dydx=13(x+1)1311=13(x+1)23=13(x+1)23\frac{dy}{dx} = \frac{1}{3}(x+1)^{\frac{1}{3}-1} \cdot 1 = \frac{1}{3}(x+1)^{-\frac{2}{3}} = \frac{1}{3\sqrt[3]{(x+1)^2}}
(2) y=x+1x+43=(x+1x+4)13y = \sqrt[3]{\frac{x+1}{x+4}} = (\frac{x+1}{x+4})^{\frac{1}{3}}
dydx=13(x+1x+4)23(x+4)(x+1)(x+4)2=13(x+1x+4)233(x+4)2=(x+4x+1)231(x+4)2=1(x+1)2(x+4)43\frac{dy}{dx} = \frac{1}{3}(\frac{x+1}{x+4})^{-\frac{2}{3}} \cdot \frac{(x+4) - (x+1)}{(x+4)^2} = \frac{1}{3}(\frac{x+1}{x+4})^{-\frac{2}{3}} \cdot \frac{3}{(x+4)^2} = (\frac{x+4}{x+1})^{\frac{2}{3}} \cdot \frac{1}{(x+4)^2} = \frac{1}{\sqrt[3]{(x+1)^2(x+4)^4}}
(3) y=42x3=4(2x3)12y = 4\sqrt{2x-3} = 4(2x-3)^{\frac{1}{2}}
dydx=412(2x3)122=4(2x3)12=42x3\frac{dy}{dx} = 4 \cdot \frac{1}{2}(2x-3)^{-\frac{1}{2}} \cdot 2 = 4(2x-3)^{-\frac{1}{2}} = \frac{4}{\sqrt{2x-3}}
(4) y=x4+x3=(x4+x)13=(x4+x12)13y = \sqrt[3]{x^4+\sqrt{x}} = (x^4+\sqrt{x})^{\frac{1}{3}} = (x^4+x^{\frac{1}{2}})^{\frac{1}{3}}
dydx=13(x4+x12)23(4x3+12x12)=4x3+12x3(x4+x)23\frac{dy}{dx} = \frac{1}{3}(x^4+x^{\frac{1}{2}})^{-\frac{2}{3}} \cdot (4x^3+\frac{1}{2}x^{-\frac{1}{2}}) = \frac{4x^3+\frac{1}{2\sqrt{x}}}{3\sqrt[3]{(x^4+\sqrt{x})^2}}
(5) y=x2+x+xxx=x2xx+xxx+xxx=xx+1x+1x=x+1x+1x=x12+x12+x1y = \frac{x^2+x+\sqrt{x}}{x\sqrt{x}} = \frac{x^2}{x\sqrt{x}} + \frac{x}{x\sqrt{x}} + \frac{\sqrt{x}}{x\sqrt{x}} = \frac{x}{\sqrt{x}} + \frac{1}{\sqrt{x}} + \frac{1}{x} = \sqrt{x}+\frac{1}{\sqrt{x}}+\frac{1}{x} = x^{\frac{1}{2}}+x^{-\frac{1}{2}}+x^{-1}
dydx=12x1212x32x2=12x12xx1x2=x2x22x2x\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2}x^{-\frac{1}{2}} - \frac{1}{2}x^{-\frac{3}{2}} - x^{-2} = \frac{1}{2\sqrt{x}} - \frac{1}{2x\sqrt{x}} - \frac{1}{x^2} = \frac{x^2 - x - 2}{2x^2\sqrt{x}}
(6) y=x+1x+1=1y = \frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{x}+1} = 1
dydx=0\frac{dy}{dx} = 0

3. 最終的な答え

(1) dydx=13(x+1)23\frac{dy}{dx} = \frac{1}{3\sqrt[3]{(x+1)^2}}
(2) dydx=1(x+1)2(x+4)43\frac{dy}{dx} = \frac{1}{\sqrt[3]{(x+1)^2(x+4)^4}}
(3) dydx=42x3\frac{dy}{dx} = \frac{4}{\sqrt{2x-3}}
(4) dydx=4x3+12x3(x4+x)23\frac{dy}{dx} = \frac{4x^3+\frac{1}{2\sqrt{x}}}{3\sqrt[3]{(x^4+\sqrt{x})^2}}
(5) dydx=x2x22x2x\frac{dy}{dx} = \frac{x^2 - x - 2}{2x^2\sqrt{x}}
(6) dydx=0\frac{dy}{dx} = 0

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