関数 $y = 5^{x^2 - 1}$ の導関数 $\frac{dy}{dx}$ を求める問題です。

解析学導関数指数関数合成関数の微分微分
2025/5/22

1. 問題の内容

関数 y=5x21y = 5^{x^2 - 1} の導関数 dydx\frac{dy}{dx} を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、合成関数の微分法を使います。
y=auy = a^u の導関数は dydx=aulnadudx\frac{dy}{dx} = a^u \ln a \cdot \frac{du}{dx} で与えられます。
ここで、a=5a = 5 であり、u=x21u = x^2 - 1 です。
まず、u=x21u = x^2 - 1 の導関数を求めます。
dudx=ddx(x21)=2x\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(x^2 - 1) = 2x
次に、y=5x21y = 5^{x^2 - 1} の導関数を求めます。
dydx=5x21ln5dudx\frac{dy}{dx} = 5^{x^2 - 1} \ln 5 \cdot \frac{du}{dx}
dydx=5x21ln52x\frac{dy}{dx} = 5^{x^2 - 1} \ln 5 \cdot 2x
したがって、
dydx=2x5x21ln5\frac{dy}{dx} = 2x \cdot 5^{x^2 - 1} \ln 5

3. 最終的な答え

dydx=2x5x21ln5\frac{dy}{dx} = 2x \cdot 5^{x^2 - 1} \ln 5

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