与えられた関数 $y = (4x^2 + 3)^5$ を微分する問題です。

解析学微分合成関数連鎖律
2025/6/16

1. 問題の内容

与えられた関数 y=(4x2+3)5y = (4x^2 + 3)^5 を微分する問題です。

2. 解き方の手順

この関数は合成関数の形をしているので、連鎖律(チェインルール)を用いて微分します。
連鎖律とは、y=f(u)y = f(u) かつ u=g(x)u = g(x) のとき、dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} が成り立つというものです。
まず、u=4x2+3u = 4x^2 + 3 と置くと、y=u5y = u^5 となります。
dydu=5u4\frac{dy}{du} = 5u^4
dudx=8x\frac{du}{dx} = 8x
したがって、連鎖律より、
dydx=dydududx=5u48x=5(4x2+3)48x=40x(4x2+3)4\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = 5u^4 \cdot 8x = 5(4x^2 + 3)^4 \cdot 8x = 40x(4x^2 + 3)^4

3. 最終的な答え

dydx=40x(4x2+3)4\frac{dy}{dx} = 40x(4x^2 + 3)^4

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