与えられた関数 $y = \sqrt[3]{(x^2 + x + 1)^2}$ の微分 $y'$ を求めます。

解析学微分合成関数の微分ルート
2025/6/8

1. 問題の内容

与えられた関数 y=(x2+x+1)23y = \sqrt[3]{(x^2 + x + 1)^2} の微分 yy' を求めます。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を指数を用いて書き換えます。
y=(x2+x+1)23y = (x^2 + x + 1)^{\frac{2}{3}}
次に、合成関数の微分法(チェーンルール)を適用します。
y=dydx=dydududxy' = \frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
ここで、u=x2+x+1u = x^2 + x + 1 とおくと、y=u23y = u^{\frac{2}{3}}となります。
dydu=23u231=23u13=23(x2+x+1)13\frac{dy}{du} = \frac{2}{3}u^{\frac{2}{3}-1} = \frac{2}{3}u^{-\frac{1}{3}} = \frac{2}{3}(x^2 + x + 1)^{-\frac{1}{3}}
dudx=2x+1\frac{du}{dx} = 2x + 1
したがって、
y=23(x2+x+1)13(2x+1)y' = \frac{2}{3}(x^2 + x + 1)^{-\frac{1}{3}}(2x + 1)
y=2(2x+1)3(x2+x+1)13y' = \frac{2(2x + 1)}{3(x^2 + x + 1)^{\frac{1}{3}}}
y=2(2x+1)3x2+x+13y' = \frac{2(2x + 1)}{3\sqrt[3]{x^2 + x + 1}}

3. 最終的な答え

2(2x+1)3x2+x+13\frac{2(2x + 1)}{3\sqrt[3]{x^2 + x + 1}}

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