与えられた3つの関数を微分する問題です。 (1) $y = \sin(2x + 3)$ (2) $y = \cos(2 - 3x)$ (3) $y = \tan(2x)$

解析学微分三角関数合成関数の微分
2025/5/13

1. 問題の内容

与えられた3つの関数を微分する問題です。
(1) y=sin(2x+3)y = \sin(2x + 3)
(2) y=cos(23x)y = \cos(2 - 3x)
(3) y=tan(2x)y = \tan(2x)

2. 解き方の手順

(1) y=sin(2x+3)y = \sin(2x + 3) の微分
合成関数の微分公式を用います。y=sin(u)y = \sin(u)u=2x+3u = 2x + 3とすると、
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
dydu=cos(u)=cos(2x+3)\frac{dy}{du} = \cos(u) = \cos(2x + 3)
dudx=2\frac{du}{dx} = 2
したがって、
dydx=cos(2x+3)2=2cos(2x+3)\frac{dy}{dx} = \cos(2x + 3) \cdot 2 = 2\cos(2x + 3)
(2) y=cos(23x)y = \cos(2 - 3x) の微分
合成関数の微分公式を用います。y=cos(u)y = \cos(u)u=23xu = 2 - 3xとすると、
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
dydu=sin(u)=sin(23x)\frac{dy}{du} = -\sin(u) = -\sin(2 - 3x)
dudx=3\frac{du}{dx} = -3
したがって、
dydx=sin(23x)(3)=3sin(23x)\frac{dy}{dx} = -\sin(2 - 3x) \cdot (-3) = 3\sin(2 - 3x)
(3) y=tan(2x)y = \tan(2x) の微分
合成関数の微分公式を用います。y=tan(u)y = \tan(u)u=2xu = 2xとすると、
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
dydu=1cos2(u)=1cos2(2x)\frac{dy}{du} = \frac{1}{\cos^2(u)} = \frac{1}{\cos^2(2x)}
dudx=2\frac{du}{dx} = 2
したがって、
dydx=1cos2(2x)2=2cos2(2x)\frac{dy}{dx} = \frac{1}{\cos^2(2x)} \cdot 2 = \frac{2}{\cos^2(2x)}
または、2sec2(2x)2 \sec^2(2x)

3. 最終的な答え

(1) 2cos(2x+3)2\cos(2x + 3)
(2) 3sin(23x)3\sin(2 - 3x)
(3) 2cos2(2x)\frac{2}{\cos^2(2x)} または 2sec2(2x)2\sec^2(2x)

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