関数 $f(x) = \sin^5 x$ を微分し、正しい選択肢を選びなさい。

解析学微分三角関数合成関数の微分
2025/5/30
## 回答

1. 問題の内容

関数 f(x)=sin5xf(x) = \sin^5 x を微分し、正しい選択肢を選びなさい。

2. 解き方の手順

合成関数の微分公式を使います。u=sinxu = \sin x と置くと、f(x)=u5f(x) = u^5 となります。
したがって、
dfdx=dfdududx\frac{df}{dx} = \frac{df}{du} \cdot \frac{du}{dx}
となります。
まず、dfdu\frac{df}{du} を計算します。
dfdu=ddu(u5)=5u4\frac{df}{du} = \frac{d}{du}(u^5) = 5u^4
次に、dudx\frac{du}{dx} を計算します。
dudx=ddx(sinx)=cosx\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(\sin x) = \cos x
したがって、
dfdx=5u4cosx=5(sinx)4cosx=5sin4xcosx\frac{df}{dx} = 5u^4 \cdot \cos x = 5 (\sin x)^4 \cdot \cos x = 5 \sin^4 x \cos x

3. 最終的な答え

5sin4xcosx5 \sin^4 x \cos x

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