はい、承知いたしました。画像の問題を解きます。

解析学微分三角関数合成関数の微分チェーンルール
2025/6/12
はい、承知いたしました。画像の問題を解きます。
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1. 問題の内容**

与えられた三角関数の微分を計算します。具体的には、次の関数を微分します。
37.(1) y=3sin4xy = 3 \sin 4x
37.(2) y=3sin(x2)y = -3 \sin(x^2)
37.(3) y=sin2(x2)y = \sin^2(\frac{x}{2})
38.(1) y=cos2xy = \cos 2x
38.(2) y=2cos4xy = 2 \cos^4 x
38.(3) y=cos(x2+1)y = \cos(x^2 + 1)
39.(1) y=tan3xy = \tan 3x
39.(2) y=tan(x3)y = \tan(x^3)
39.(3) y=tan(x23x)y = \tan(x^2 - 3x)
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2. 解き方の手順**

三角関数の微分公式と合成関数の微分(チェーンルール)を適用します。
37.(1) y=3sin4xy = 3 \sin 4x
y=3cos4x4=12cos4xy' = 3 \cos 4x \cdot 4 = 12 \cos 4x
37.(2) y=3sin(x2)y = -3 \sin(x^2)
y=3cos(x2)2x=6xcos(x2)y' = -3 \cos(x^2) \cdot 2x = -6x \cos(x^2)
37.(3) y=sin2(x2)y = \sin^2(\frac{x}{2})
y=2sin(x2)cos(x2)12=sin(x2)cos(x2)=12sinxy' = 2 \sin(\frac{x}{2}) \cdot \cos(\frac{x}{2}) \cdot \frac{1}{2} = \sin(\frac{x}{2}) \cos(\frac{x}{2}) = \frac{1}{2} \sin x
38.(1) y=cos2xy = \cos 2x
y=sin2x2=2sin2xy' = -\sin 2x \cdot 2 = -2 \sin 2x
38.(2) y=2cos4xy = 2 \cos^4 x
y=24cos3x(sinx)=8cos3xsinxy' = 2 \cdot 4 \cos^3 x \cdot (-\sin x) = -8 \cos^3 x \sin x
38.(3) y=cos(x2+1)y = \cos(x^2 + 1)
y=sin(x2+1)2x=2xsin(x2+1)y' = -\sin(x^2 + 1) \cdot 2x = -2x \sin(x^2 + 1)
39.(1) y=tan3xy = \tan 3x
y=1cos23x3=3cos23x=3sec23xy' = \frac{1}{\cos^2 3x} \cdot 3 = \frac{3}{\cos^2 3x} = 3 \sec^2 3x
39.(2) y=tan(x3)y = \tan(x^3)
y=1cos2(x3)3x2=3x2cos2(x3)=3x2sec2(x3)y' = \frac{1}{\cos^2(x^3)} \cdot 3x^2 = \frac{3x^2}{\cos^2(x^3)} = 3x^2 \sec^2(x^3)
39.(3) y=tan(x23x)y = \tan(x^2 - 3x)
y=1cos2(x23x)(2x3)=2x3cos2(x23x)=(2x3)sec2(x23x)y' = \frac{1}{\cos^2(x^2 - 3x)} \cdot (2x - 3) = \frac{2x - 3}{\cos^2(x^2 - 3x)} = (2x - 3) \sec^2(x^2 - 3x)
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3. 最終的な答え**

37.(1) y=12cos4xy' = 12 \cos 4x
37.(2) y=6xcos(x2)y' = -6x \cos(x^2)
37.(3) y=12sinxy' = \frac{1}{2} \sin x
38.(1) y=2sin2xy' = -2 \sin 2x
38.(2) y=8cos3xsinxy' = -8 \cos^3 x \sin x
38.(3) y=2xsin(x2+1)y' = -2x \sin(x^2 + 1)
39.(1) y=3sec23xy' = 3 \sec^2 3x
39.(2) y=3x2sec2(x3)y' = 3x^2 \sec^2(x^3)
39.(3) y=(2x3)sec2(x23x)y' = (2x - 3) \sec^2(x^2 - 3x)

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