与えられた関数 $\frac{\sqrt{x}}{x^2}$ の微分を求める問題です。つまり、$(\frac{\sqrt{x}}{x^2})'$ を計算します。

解析学微分関数の微分べき関数指数関数
2025/5/27
はい、承知いたしました。画像の問題を解いてみます。

1. 問題の内容

与えられた関数 xx2\frac{\sqrt{x}}{x^2} の微分を求める問題です。つまり、(xx2)(\frac{\sqrt{x}}{x^2})' を計算します。

2. 解き方の手順

まず、x\sqrt{x}x12x^{\frac{1}{2}} と書き換え、xx2\frac{\sqrt{x}}{x^2}xx の指数を用いて表します。
xx2=x12x2=x122=x32\frac{\sqrt{x}}{x^2} = \frac{x^{\frac{1}{2}}}{x^2} = x^{\frac{1}{2} - 2} = x^{-\frac{3}{2}}
次に、べき関数の微分公式 ddxxn=nxn1\frac{d}{dx} x^n = nx^{n-1} を用いて微分します。
ddxx32=32x321=32x52\frac{d}{dx} x^{-\frac{3}{2}} = -\frac{3}{2}x^{-\frac{3}{2} - 1} = -\frac{3}{2}x^{-\frac{5}{2}}
最後に、x52x^{-\frac{5}{2}}1x52\frac{1}{x^{\frac{5}{2}}} と書き換え、さらに x52x^{\frac{5}{2}}x42x12=x2xx^{\frac{4}{2}} \cdot x^{\frac{1}{2}} = x^2 \sqrt{x} と書き換えます。
32x52=321x52=321x2x=32x2x-\frac{3}{2}x^{-\frac{5}{2}} = -\frac{3}{2} \cdot \frac{1}{x^{\frac{5}{2}}} = -\frac{3}{2} \cdot \frac{1}{x^2 \sqrt{x}} = -\frac{3}{2x^2\sqrt{x}}

3. 最終的な答え

32x2x-\frac{3}{2x^2\sqrt{x}}

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