関数 $y = \arcsin x + \arccos x$ を微分し、正しい微分 $y'$ を選択肢から選びます。

解析学微分逆三角関数積の微分
2025/6/22
## 問題1

1. 問題の内容

関数 y=arcsinx+arccosxy = \arcsin x + \arccos x を微分し、正しい微分 yy' を選択肢から選びます。

2. 解き方の手順

arcsinx\arcsin x の微分は 11x2\frac{1}{\sqrt{1-x^2}} であり、arccosx\arccos x の微分は 11x2-\frac{1}{\sqrt{1-x^2}} であることを利用します。したがって、
y=ddx(arcsinx+arccosx)=ddx(arcsinx)+ddx(arccosx)=11x211x2=0y' = \frac{d}{dx}(\arcsin x + \arccos x) = \frac{d}{dx}(\arcsin x) + \frac{d}{dx}(\arccos x) = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}} - \frac{1}{\sqrt{1-x^2}} = 0

3. 最終的な答え

(4) y=0y' = 0
## 問題2

1. 問題の内容

関数 y=xarctanxy = x \arctan x を微分し、正しい微分 yy' を選択肢から選びます。

2. 解き方の手順

積の微分法則を使います。積の微分法則とは、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の微分は (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' で与えられるというものです。
この問題では、u(x)=xu(x) = xv(x)=arctanxv(x) = \arctan x とします。すると、u(x)=1u'(x) = 1 であり、v(x)=11+x2v'(x) = \frac{1}{1+x^2} です。
したがって、
y=ddx(xarctanx)=(x)arctanx+x(arctanx)=1arctanx+x11+x2=arctanx+x1+x2y' = \frac{d}{dx}(x \arctan x) = (x)' \arctan x + x (\arctan x)' = 1 \cdot \arctan x + x \cdot \frac{1}{1+x^2} = \arctan x + \frac{x}{1+x^2}

3. 最終的な答え

(3) y=x1+x2+arctanxy' = \frac{x}{1+x^2} + \arctan x

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