関数 $y = e^{\cos x}$ の導関数 $\frac{dy}{dx}$ を求めよ。

解析学導関数微分合成関数連鎖律指数関数三角関数
2025/5/16

1. 問題の内容

関数 y=ecosxy = e^{\cos x} の導関数 dydx\frac{dy}{dx} を求めよ。

2. 解き方の手順

関数 y=ecosxy = e^{\cos x}xx で微分します。これは合成関数の微分ですので、連鎖律(チェーンルール)を用います。
連鎖律とは、y=f(g(x))y = f(g(x)) のとき、
dydx=dydgdgdx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{dg} \cdot \frac{dg}{dx}
となる法則です。
この問題では、f(u)=euf(u) = e^u であり、g(x)=cosxg(x) = \cos x と考えます。
まず、y=euy = e^uuu で微分すると、
dydu=eu\frac{dy}{du} = e^u
次に、u=cosxu = \cos xxx で微分すると、
dudx=sinx\frac{du}{dx} = -\sin x
したがって、連鎖律を用いると、
dydx=dydududx=eu(sinx)=ecosx(sinx)=sinxecosx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = e^u \cdot (-\sin x) = e^{\cos x} \cdot (-\sin x) = -\sin x \cdot e^{\cos x}

3. 最終的な答え

dydx=sinxecosx\frac{dy}{dx} = -\sin x \cdot e^{\cos x}

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