$\{\tan(3x)\}'$ を計算してください。つまり、$\tan(3x)$ の微分を求めてください。

解析学微分三角関数合成関数の微分
2025/5/26

1. 問題の内容

{tan(3x)}\{\tan(3x)\}' を計算してください。つまり、tan(3x)\tan(3x) の微分を求めてください。

2. 解き方の手順

tan(u)\tan(u) の微分は ddutan(u)=1cos2(u)=sec2(u)\frac{d}{du} \tan(u) = \frac{1}{\cos^2(u)} = \sec^2(u) です。
また、合成関数の微分法則(chain rule)を用いると、ddxf(g(x))=f(g(x))g(x)\frac{d}{dx} f(g(x)) = f'(g(x)) \cdot g'(x) となります。
この問題では、f(u)=tan(u)f(u) = \tan(u)g(x)=3xg(x) = 3x と考えます。
まず、g(x)=3xg(x) = 3x の微分を計算します。
ddx(3x)=3\frac{d}{dx}(3x) = 3
次に、f(u)=tan(u)f(u) = \tan(u)u=3xu = 3x での微分を計算します。
ddutan(u)=1cos2(u)=sec2(u)\frac{d}{du}\tan(u) = \frac{1}{\cos^2(u)} = \sec^2(u) より、ddutan(3x)=sec2(3x)\frac{d}{du}\tan(3x) = \sec^2(3x)
最後に、合成関数の微分法則を用いて、tan(3x)\tan(3x) の微分を計算します。
ddxtan(3x)=sec2(3x)3=3sec2(3x)\frac{d}{dx} \tan(3x) = \sec^2(3x) \cdot 3 = 3\sec^2(3x)

3. 最終的な答え

3sec2(3x)3\sec^2(3x)

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