与えられた関数を微分せよ。与えられた関数は $(\sqrt{1+\cos^3x})'$ である。

解析学微分合成関数の微分三角関数
2025/6/5

1. 問題の内容

与えられた関数を微分せよ。与えられた関数は
(1+cos3x)(\sqrt{1+\cos^3x})'
である。

2. 解き方の手順

この関数を微分するには、合成関数の微分法(チェーンルール)を使用します。
y=1+cos3xy = \sqrt{1 + \cos^3 x}
とします。すると、
dydx=dydududvdvdx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dv} \cdot \frac{dv}{dx}
ここで、
u=1+cos3xu = 1 + \cos^3 x
v=cosxv = \cos x
とおくと、
y=uy = \sqrt{u}
u=1+v3u = 1 + v^3
v=cosxv = \cos x
となります。
それぞれの微分は、
dydu=12u\frac{dy}{du} = \frac{1}{2\sqrt{u}}
dudv=3v2\frac{du}{dv} = 3v^2
dvdx=sinx\frac{dv}{dx} = -\sin x
したがって、
dydx=121+cos3x3cos2x(sinx)\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{1 + \cos^3 x}} \cdot 3\cos^2 x \cdot (-\sin x)
dydx=3cos2xsinx21+cos3x\frac{dy}{dx} = \frac{-3\cos^2 x \sin x}{2\sqrt{1 + \cos^3 x}}

3. 最終的な答え

3cos2xsinx21+cos3x\frac{-3\cos^2 x \sin x}{2\sqrt{1 + \cos^3 x}}

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