与えられた関数 $y = \log |\sin 2x|$ の微分を求める問題です。

解析学微分対数関数三角関数合成関数
2025/5/20

1. 問題の内容

与えられた関数 y=logsin2xy = \log |\sin 2x| の微分を求める問題です。

2. 解き方の手順

合成関数の微分法を用います。
まず、u=sin2xu = \sin 2x とおくと、y=loguy = \log |u| となります。
対数関数の微分と三角関数の微分、さらに合成関数の微分を適用します。
まず、yyuu で微分します。
dydu=1u=1sin2x \frac{dy}{du} = \frac{1}{u} = \frac{1}{\sin 2x}
次に、u=sin2xu = \sin 2xxx で微分します。
dudx=ddx(sin2x)=cos2xddx(2x)=2cos2x \frac{du}{dx} = \frac{d}{dx} (\sin 2x) = \cos 2x \cdot \frac{d}{dx} (2x) = 2 \cos 2x
合成関数の微分法より、
dydx=dydududx=1sin2x2cos2x=2cos2xsin2x=2cot2x \frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = \frac{1}{\sin 2x} \cdot 2 \cos 2x = \frac{2 \cos 2x}{\sin 2x} = 2 \cot 2x

3. 最終的な答え

y=dydx=2cot2xy' = \frac{dy}{dx} = 2 \cot 2x

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