与えられた関数 $y = \frac{1}{1+x^2}$ の導関数 $y'$ を求める問題です。

解析学導関数微分商の微分公式
2025/6/5

1. 問題の内容

与えられた関数 y=11+x2y = \frac{1}{1+x^2} の導関数 yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

この関数は分数の形をしているので、商の微分公式を使います。商の微分公式は、関数 u(x)u(x)v(x)v(x) について、
(u(x)v(x))=u(x)v(x)u(x)v(x)v(x)2\left(\frac{u(x)}{v(x)}\right)' = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{v(x)^2}
で与えられます。
この問題の場合、u(x)=1u(x) = 1v(x)=1+x2v(x) = 1 + x^2 と置きます。
すると、u(x)=0u'(x) = 0 であり、v(x)=2xv'(x) = 2x となります。
これらの値を商の微分公式に代入すると、
y=0(1+x2)1(2x)(1+x2)2=2x(1+x2)2y' = \frac{0 \cdot (1+x^2) - 1 \cdot (2x)}{(1+x^2)^2} = \frac{-2x}{(1+x^2)^2}
となります。

3. 最終的な答え

最終的な答えは
y=2x(1+x2)2y' = \frac{-2x}{(1+x^2)^2}
です。

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