関数 $y = \frac{1-\sin x}{1+\cos x}$ を微分して、$y'$ を求める問題です。

解析学微分三角関数商の微分公式関数の微分
2025/6/17

1. 問題の内容

関数 y=1sinx1+cosxy = \frac{1-\sin x}{1+\cos x} を微分して、yy' を求める問題です。

2. 解き方の手順

商の微分公式を使います。商の微分公式とは、関数 y=u(x)v(x)y = \frac{u(x)}{v(x)} のとき、
y=u(x)v(x)u(x)v(x)v(x)2y' = \frac{u'(x)v(x) - u(x)v'(x)}{v(x)^2}
となるものです。今回の問題では、u(x)=1sinxu(x) = 1 - \sin xv(x)=1+cosxv(x) = 1 + \cos x となります。
まず、u(x)u(x)v(x)v(x) をそれぞれ微分します。
u(x)=(1sinx)=cosxu'(x) = (1 - \sin x)' = -\cos x
v(x)=(1+cosx)=sinxv'(x) = (1 + \cos x)' = -\sin x
これらの結果を商の微分公式に代入します。
y=(cosx)(1+cosx)(1sinx)(sinx)(1+cosx)2y' = \frac{(-\cos x)(1+\cos x) - (1-\sin x)(-\sin x)}{(1+\cos x)^2}
y=cosxcos2x+sinxsin2x(1+cosx)2y' = \frac{-\cos x - \cos^2 x + \sin x - \sin^2 x}{(1+\cos x)^2}
y=cosx+sinx(cos2x+sin2x)(1+cosx)2y' = \frac{-\cos x + \sin x - (\cos^2 x + \sin^2 x)}{(1+\cos x)^2}
三角関数の公式 cos2x+sin2x=1\cos^2 x + \sin^2 x = 1 を用いると、
y=cosx+sinx1(1+cosx)2y' = \frac{-\cos x + \sin x - 1}{(1+\cos x)^2}
y=sinxcosx1(1+cosx)2y' = \frac{\sin x - \cos x - 1}{(1+\cos x)^2}

3. 最終的な答え

y=sinxcosx1(1+cosx)2y' = \frac{\sin x - \cos x - 1}{(1+\cos x)^2}

「解析学」の関連問題

平面上の点Qの座標が $x = 3\cos t + \cos 3t$、 $y = 3\sin t - \sin 3t$ で与えられている。$t$ が $0 \leq t \leq \frac{\pi}...

曲線曲線の長さ積分三角関数パラメータ表示
2025/6/17

全ての実数 $x$ について $f(x) = x + 2\int_{0}^{1} f(t) dt$ を満たす関数 $f(x)$ を求めよ。

積分関数定積分
2025/6/17

曲線 $x = 3\cos\theta$, $y = 2\sin\theta$ ($0 \le \theta \le \pi$) と $x$ 軸で囲まれた部分の面積 $S$ を求めよ。

積分パラメータ表示面積楕円
2025/6/17

問題は、次の極限を求めることです。 $\lim_{h\to 0} \frac{(2x+h)^3 - (2x)^3}{h}$

極限微分導関数微分係数
2025/6/17

曲線 $y = e^{-x}$ と2直線 $y = e$, $y = e^2$, および $y$軸で囲まれる部分を $y$軸の周りに1回転させてできる立体の体積を求める。

積分回転体体積部分積分指数関数対数関数
2025/6/17

$\lim_{x \to 2} \frac{x^3 - 8}{x - 2}$ の極限値を求める問題です。

極限関数の極限因数分解連続関数
2025/6/17

与えられた定積分を計算します。問題は次の通りです。 $\int_{0}^{1} \frac{1}{1+x^2} dx$

定積分積分arctan微積分
2025/6/17

以下の関数を微分してください。(1)から(4)では $x > 0$ とします。 (1) $y = x^{\sin x}$ (2) $y = x^x$ (3) $y = x^{\log x}$ (4) ...

微分対数微分法関数の微分
2025/6/17

与えられた関数を微分する問題です。 (1) $y = x^{\sin x}$ (2) $y = x^x$ (3) $y = x^{\log x}$ (4) $y = x^{\sqrt{x}}$ (5)...

微分対数微分法関数の微分
2025/6/17

与えられた6つの関数を微分する問題です。 (1) $y = e^{-2x}\sin 2x$ (2) $y = 10^{\sin x}$ (3) $y = \log_x a$ (4) $y = \log...

微分合成関数の微分積の微分対数関数指数関数三角関数底の変換
2025/6/17