以下の関数を微分し、$y'$ を求める問題です。 (15) $y = -\frac{5}{2x^2}$ (16) $y = -\frac{1}{x^4}$ (17) $y = x^{\frac{3}{4}}$ (18) $y = \sqrt[5]{x}$ (19) $y = \sqrt[5]{x^2}$ (20) $y = x\sqrt[4]{x}$

解析学微分関数の微分冪関数
2025/5/16
はい、承知しました。次の関数の微分を求めます。

1. 問題の内容

以下の関数を微分し、yy' を求める問題です。
(15) y=52x2y = -\frac{5}{2x^2}
(16) y=1x4y = -\frac{1}{x^4}
(17) y=x34y = x^{\frac{3}{4}}
(18) y=x5y = \sqrt[5]{x}
(19) y=x25y = \sqrt[5]{x^2}
(20) y=xx4y = x\sqrt[4]{x}

2. 解き方の手順

微分公式 y=xny = x^n のとき y=nxn1y' = nx^{n-1} を利用します。
(15) y=52x2=52x2y = -\frac{5}{2x^2} = -\frac{5}{2}x^{-2}
y=52(2)x21=5x3=5x3y' = -\frac{5}{2} \cdot (-2)x^{-2-1} = 5x^{-3} = \frac{5}{x^3}
(16) y=1x4=x4y = -\frac{1}{x^4} = -x^{-4}
y=(4)x41=4x5=4x5y' = -(-4)x^{-4-1} = 4x^{-5} = \frac{4}{x^5}
(17) y=x34y = x^{\frac{3}{4}}
y=34x341=34x14=34x14y' = \frac{3}{4}x^{\frac{3}{4}-1} = \frac{3}{4}x^{-\frac{1}{4}} = \frac{3}{4x^{\frac{1}{4}}}
(18) y=x5=x15y = \sqrt[5]{x} = x^{\frac{1}{5}}
y=15x151=15x45=15x45y' = \frac{1}{5}x^{\frac{1}{5}-1} = \frac{1}{5}x^{-\frac{4}{5}} = \frac{1}{5x^{\frac{4}{5}}}
(19) y=x25=x25y = \sqrt[5]{x^2} = x^{\frac{2}{5}}
y=25x251=25x35=25x35y' = \frac{2}{5}x^{\frac{2}{5}-1} = \frac{2}{5}x^{-\frac{3}{5}} = \frac{2}{5x^{\frac{3}{5}}}
(20) y=xx4=xx14=x1+14=x54y = x\sqrt[4]{x} = x \cdot x^{\frac{1}{4}} = x^{1+\frac{1}{4}} = x^{\frac{5}{4}}
y=54x541=54x14y' = \frac{5}{4}x^{\frac{5}{4}-1} = \frac{5}{4}x^{\frac{1}{4}}

3. 最終的な答え

(15) y=5x3y' = \frac{5}{x^3}
(16) y=4x5y' = \frac{4}{x^5}
(17) y=34x14y' = \frac{3}{4}x^{-\frac{1}{4}}
(18) y=15x45y' = \frac{1}{5}x^{-\frac{4}{5}}
(19) y=25x35y' = \frac{2}{5}x^{-\frac{3}{5}}
(20) y=54x14y' = \frac{5}{4}x^{\frac{1}{4}}

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