画像には「陰関数の微分法を教えて」と書かれています。つまり、陰関数の微分法について説明を求められています。

解析学微分陰関数陰関数の微分法連鎖律導関数
2025/5/20

1. 問題の内容

画像には「陰関数の微分法を教えて」と書かれています。つまり、陰関数の微分法について説明を求められています。

2. 解き方の手順

陰関数とは、F(x,y)=0F(x, y) = 0 のように、xxyy の関係が明示的に y=f(x)y = f(x) の形で表されていない関数のことです。陰関数の微分法は、この関係式を直接微分することで、dy/dxdy/dx を求める方法です。以下に具体的な手順を示します。
(1) F(x,y)=0F(x, y) = 0 の両辺を xx で微分します。このとき、yyxx の関数であることに注意し、yy を含む項は合成関数の微分法(連鎖律)を用いて微分します。つまり、ddxf(y)=dfdydydx\frac{d}{dx} f(y) = \frac{df}{dy} \cdot \frac{dy}{dx} となります。
(2) (1) の結果から dydx\frac{dy}{dx} について解きます。
具体的な例を挙げて説明します。
例:x2+y2=1x^2 + y^2 = 1
(1) 両辺を xx で微分します。
ddx(x2+y2)=ddx(1)\frac{d}{dx}(x^2 + y^2) = \frac{d}{dx}(1)
ddx(x2)+ddx(y2)=0\frac{d}{dx}(x^2) + \frac{d}{dx}(y^2) = 0
2x+2ydydx=02x + 2y \frac{dy}{dx} = 0
(2) dydx\frac{dy}{dx} について解きます。
2ydydx=2x2y \frac{dy}{dx} = -2x
dydx=2x2y\frac{dy}{dx} = -\frac{2x}{2y}
dydx=xy\frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}
このようにして、陰関数の導関数 dydx\frac{dy}{dx} を求めることができます。

3. 最終的な答え

陰関数の微分法は、F(x,y)=0F(x, y) = 0 の両辺を xx で微分し、dydx\frac{dy}{dx} について解くことで求めることができます。 具体例として x2+y2=1x^2 + y^2 = 1 を挙げると、dydx=xy\frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y} となります。

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