与えられた関数を微分する問題です。具体的には、以下の6つの関数をそれぞれ微分します。 (1) $y = \sqrt[3]{x} + 1$ (2) $y = \sqrt[3]{\frac{x+1}{x+4}}$ (3) $y = \sqrt[4]{2x-3}$ (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累乗根分数関数
2025/5/8

1. 問題の内容

与えられた関数を微分する問題です。具体的には、以下の6つの関数をそれぞれ微分します。
(1) y=x3+1y = \sqrt[3]{x} + 1
(2) y=x+1x+43y = \sqrt[3]{\frac{x+1}{x+4}}
(3) y=2x34y = \sqrt[4]{2x-3}
(4) y=x43+xy = \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=x3+1=x13+1y = \sqrt[3]{x} + 1 = x^{\frac{1}{3}} + 1
微分すると、
y=13x131=13x23=13x23y' = \frac{1}{3}x^{\frac{1}{3}-1} = \frac{1}{3}x^{-\frac{2}{3}} = \frac{1}{3\sqrt[3]{x^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}}
u=x+1x+4u = \frac{x+1}{x+4} とすると、y=u13y = u^{\frac{1}{3}}.
y=dydx=dydududx=13u23(x+4)(x+1)(x+4)2=13(x+1x+4)233(x+4)2=(x+4x+1)231(x+4)2=1(x+4)43(x+1)23y' = \frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du}\frac{du}{dx} = \frac{1}{3}u^{-\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}{(x+4)^{\frac{4}{3}}(x+1)^{\frac{2}{3}}}
(3) y=2x34=(2x3)14y = \sqrt[4]{2x-3} = (2x-3)^{\frac{1}{4}}
y=14(2x3)1412=12(2x3)34=12(2x3)34y' = \frac{1}{4}(2x-3)^{\frac{1}{4}-1} \cdot 2 = \frac{1}{2}(2x-3)^{-\frac{3}{4}} = \frac{1}{2\sqrt[4]{(2x-3)^3}}
(4) y=x43+x=x43+x12y = \sqrt[3]{x^4} + \sqrt{x} = x^{\frac{4}{3}} + x^{\frac{1}{2}}
y=43x431+12x121=43x13+12x12=43x3+12xy' = \frac{4}{3}x^{\frac{4}{3}-1} + \frac{1}{2}x^{\frac{1}{2}-1} = \frac{4}{3}x^{\frac{1}{3}} + \frac{1}{2}x^{-\frac{1}{2}} = \frac{4}{3}\sqrt[3]{x} + \frac{1}{2\sqrt{x}}
(5) y=x2+x+xxx=x2xx+xxx+xxx=xx+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} = x^{\frac{1}{2}} + x^{-\frac{1}{2}} + x^{-1}
y=12x1212x32x2=12x12xx1x2y' = \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}
(6) y=x+1x+1=1y = \frac{\sqrt{x} + 1}{\sqrt{x} + 1} = 1
y=0y' = 0

3. 最終的な答え

(1) y=13x23y' = \frac{1}{3\sqrt[3]{x^2}}
(2) y=1(x+4)43(x+1)23y' = \frac{1}{(x+4)^{\frac{4}{3}}(x+1)^{\frac{2}{3}}}
(3) y=12(2x3)34y' = \frac{1}{2\sqrt[4]{(2x-3)^3}}
(4) y=43x3+12xy' = \frac{4}{3}\sqrt[3]{x} + \frac{1}{2\sqrt{x}}
(5) y=12x12xx1x2y' = \frac{1}{2\sqrt{x}} - \frac{1}{2x\sqrt{x}} - \frac{1}{x^2}
(6) y=0y' = 0

「解析学」の関連問題

$x \geq 0$ のとき、不等式 $2x^3 \geq a(x^2 - 3)$ が常に成り立つような実数 $a$ の値の範囲を求める問題です。

不等式関数の最大最小微分場合分け
2025/5/8

媒介変数 $t$ で表された曲線 $ \begin{cases} x = t + \frac{1}{t} \\ y = t - \frac{1}{2t^2} \end{cases} $ ($t \ne...

曲線媒介変数漸近線凹凸微分グラフ
2025/5/8

関数 $y = \frac{\cos x}{1 - \sin x}$ を微分せよ。

微分三角関数商の微分
2025/5/8

与えられた関数 $y = \log(x + \frac{1}{x})$ を扱う問題です。問題文が完全ではないため、何を求められているか不明です。ここでは、定義域について考察します。

対数関数定義域不等式真数条件
2025/5/8

関数 $f(x) = \arcsin\sqrt{\frac{x+1}{2}}$ の導関数 $f'(x)$ を求める。

導関数合成関数微分接線逆三角関数
2025/5/8

関数 $y = \frac{x^2 + 2}{\log x}$ の微分 $y'$ を求める問題です。ここで、$\log x$ は自然対数(底が $e$ の対数)を表します。

微分導関数商の微分対数関数
2025/5/8

与えられた関数 $y = \frac{1}{(\log x - 5)^2}$ を微分して、$y'$ を求めます。ここでは底が10の常用対数$\log$として扱います。

微分対数関数連鎖律
2025/5/8

与えられた関数 $y = \log(\sqrt{x} - 3)$ の定義域を求めます。

対数関数定義域不等式
2025/5/8

与えられた関数 $y = \log(\sqrt{x} - 3)$ について、この関数が定義されるための $x$ の条件(定義域)を求めます。

対数関数定義域不等式平方根
2025/5/8

与えられた関数 $y = \log(x^4 + x^2 - 1)$ の微分 $dy/dx$ を求める問題です。ここで、$\log$ は自然対数(底が $e$ の対数)を表します。

微分合成関数の微分対数関数導関数
2025/5/8