大学数学の問題で、次の関数の導関数を求める問題について解説します。以下の2つの関数に対して、それぞれの導関数をどのように求めるかを具体的に説明します。
問題1:y=1/(arcsin(x)) の導関数
まず、関数y=1/(arcsin(x))の導関数を求めます。この場合、合成関数の微分法を使います。具体的には、y = (arcsin(x))^(-1)という形に解釈できます。ここでの微分は連鎖律を使用する必要があります。
導関数を求める手順は以下の通りです。
- まず、f(x) = arcsin(x)の導関数を求めます。
- f'(x) = 1 / √(1 – x²) です。
- 次に、y = f(x)^(-1) という形から微分を行います。
- y’ = -1 * (f(x))^(-2) * f'(x)となり、最終的にy’ = -1 / ( (arcsin(x))^2 * √(1 – x²) ) です。
問題2:y=√(arctan(x)) の導関数
次に、y=√(arctan(x))の導関数を求めます。この場合も、合成関数の微分法を使います。具体的には、y = (arctan(x))^(1/2)という形です。
導関数を求める手順は以下の通りです。
- まず、f(x) = arctan(x)の導関数を求めます。
- f'(x) = 1 / (1 + x²) です。
- 次に、y = f(x)^(1/2) という形から微分を行います。
- y’ = 1/2 * f(x)^(-1/2) * f'(x)となり、最終的にy’ = 1 / (2 * √(arctan(x)) * (1 + x²)) です。
まとめ
このように、大学数学の導関数の問題では、合成関数の微分法を使って計算を行います。問題1では、y = 1/(arcsin(x))の導関数を求め、問題2では、y = √(arctan(x))の導関数を求めました。どちらの問題も、連鎖律や合成関数の微分法を正確に適用することで解くことができます。
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