関数 $y = \sqrt{x^2 - 1}$ の導関数 $dy/dx$ を求めます。

解析学導関数合成関数微分
2025/6/11
はい、承知いたしました。画像に写っている関数の導関数を求める問題ですね。ここでは、(1)の問題 y=x21y = \sqrt{x^2 - 1} の解き方を説明します。

1. 問題の内容

関数 y=x21y = \sqrt{x^2 - 1} の導関数 dy/dxdy/dx を求めます。

2. 解き方の手順

まず、yyu=x21u = x^2 - 1 の関数として考えます。すると、y=uy = \sqrt{u} となります。
u\sqrt{u}u1/2u^{1/2} とも書けるので、y=u1/2y = u^{1/2}です。
合成関数の微分公式を使うと、
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
となります。
dydu=ddu(u1/2)=12u1/2=12u\frac{dy}{du} = \frac{d}{du}(u^{1/2}) = \frac{1}{2}u^{-1/2} = \frac{1}{2\sqrt{u}}
dudx=ddx(x21)=2x\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(x^2 - 1) = 2x
したがって、
dydx=12u2x=xu\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{u}} \cdot 2x = \frac{x}{\sqrt{u}}
ここで、u=x21u = x^2 - 1 を代入すると、
dydx=xx21\frac{dy}{dx} = \frac{x}{\sqrt{x^2 - 1}}

3. 最終的な答え

dydx=xx21\frac{dy}{dx} = \frac{x}{\sqrt{x^2 - 1}}

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