与えられた関数について、それぞれの導関数を求める問題です。 (1) $y = \log(\cos x)$ ($-\frac{\pi}{2} < x < \frac{\pi}{2}$) (2) $y = \sqrt{\sin x}$ ($0 < x < \pi$)

解析学微分導関数合成関数の微分対数関数三角関数平方根
2025/6/17

1. 問題の内容

与えられた関数について、それぞれの導関数を求める問題です。
(1) y=log(cosx)y = \log(\cos x)π2<x<π2-\frac{\pi}{2} < x < \frac{\pi}{2}
(2) y=sinxy = \sqrt{\sin x}0<x<π0 < x < \pi

2. 解き方の手順

(1) y=log(cosx)y = \log(\cos x) の導関数を求める。
合成関数の微分公式を使う。つまり、dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} を使う。
u=cosxu = \cos x とおくと、y=loguy = \log uとなる。
dydu=1u\frac{dy}{du} = \frac{1}{u}
dudx=sinx\frac{du}{dx} = -\sin x
よって、dydx=1u(sinx)=sinxcosx=tanx\frac{dy}{dx} = \frac{1}{u} \cdot (-\sin x) = \frac{-\sin x}{\cos x} = -\tan x
(2) y=sinxy = \sqrt{\sin x} の導関数を求める。
これも合成関数の微分公式を使う。u=sinxu = \sin x とおくと、y=u=u12y = \sqrt{u} = u^{\frac{1}{2}}となる。
dydu=12u12=12u\frac{dy}{du} = \frac{1}{2}u^{-\frac{1}{2}} = \frac{1}{2\sqrt{u}}
dudx=cosx\frac{du}{dx} = \cos x
よって、dydx=12u(cosx)=cosx2sinx\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{u}} \cdot (\cos x) = \frac{\cos x}{2\sqrt{\sin x}}

3. 最終的な答え

(1) tanx-\tan x
(2) cosx2sinx\frac{\cos x}{2\sqrt{\sin x}}

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