関数 $y = x \tan x$ の導関数 $y'$ を求める問題です。

解析学導関数積の微分三角関数
2025/6/8

1. 問題の内容

関数 y=xtanxy = x \tan x の導関数 yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

積の微分公式を使います。積の微分公式は、関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の微分が (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' で表されるというものです。
この問題では、u(x)=xu(x) = xv(x)=tanxv(x) = \tan x とします。
まず、u(x)=xu(x) = x の導関数 u(x)u'(x) を求めます。
u(x)=ddx(x)=1u'(x) = \frac{d}{dx}(x) = 1
次に、v(x)=tanxv(x) = \tan x の導関数 v(x)v'(x) を求めます。
v(x)=ddx(tanx)=1cos2x=sec2xv'(x) = \frac{d}{dx}(\tan x) = \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x
積の微分公式 (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' に、u(x)u(x), v(x)v(x), u(x)u'(x), v(x)v'(x) を代入します。
y=(xtanx)=(x)tanx+x(tanx)y' = (x \tan x)' = (x)' \tan x + x (\tan x)'
y=1tanx+xsec2xy' = 1 \cdot \tan x + x \cdot \sec^2 x
y=tanx+xsec2xy' = \tan x + x \sec^2 x

3. 最終的な答え

y=tanx+xsec2xy' = \tan x + x \sec^2 x

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