関数 $y = \sin^3 x$ の導関数を求める問題です。

解析学微分導関数合成関数三角関数連鎖律
2025/6/16

1. 問題の内容

関数 y=sin3xy = \sin^3 x の導関数を求める問題です。

2. 解き方の手順

y=sin3xy = \sin^3 xxx で微分します。これは合成関数の微分ですので、まず u=sinxu = \sin x とおくと、y=u3y = u^3 となります。連鎖律(チェーンルール)を用いると、
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
まず、dydu\frac{dy}{du} を計算します。
y=u3y = u^3 なので、
dydu=3u2\frac{dy}{du} = 3u^2
次に、dudx\frac{du}{dx} を計算します。
u=sinxu = \sin x なので、
dudx=cosx\frac{du}{dx} = \cos x
これらを連鎖律の式に代入すると、
dydx=3u2cosx=3(sinx)2cosx=3sin2xcosx\frac{dy}{dx} = 3u^2 \cdot \cos x = 3 (\sin x)^2 \cdot \cos x = 3\sin^2 x \cos x

3. 最終的な答え

y=3sin2xcosxy' = 3\sin^2 x \cos x

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