微分積分例

$e^{\sqrt{\cos (x)}}$

ステップ 1

$\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ を利用し、 $\sqrt{\cos (x)}$ を ${\cos (x)}^{\frac{1}{2}}$ に書き換えます。

$\frac{d}{d x} [e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}}]$

ステップ 2

$f (x) = e^{x}$ および $g (x) = {\cos (x)}^{\frac{1}{2}}$ のとき、 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ は $f' (g (x)) g' (x)$ であるという連鎖律を使って微分します。

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ステップ 2.1

連鎖律を当てはめるために、 $u_{1}$ を ${\cos (x)}^{\frac{1}{2}}$ とします。

$\frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d x} [{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}]$

ステップ 2.2

$a$ = $e$ のとき、 $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ は $a^{u_{1}} \ln (a)$ であるという指数法則を使って微分します。

$e^{u_{1}} \frac{d}{d x} [{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}]$

ステップ 2.3

$u_{1}$ のすべての発生を ${\cos (x)}^{\frac{1}{2}}$ で置き換えます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}]$

ステップ 3

$f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ および $g (x) = \cos (x)$ のとき、 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ は $f' (g (x)) g' (x)$ であるという連鎖律を使って微分します。

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ステップ 3.1

連鎖律を当てはめるために、 $u_{2}$ を $\cos (x)$ とします。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 3.2

$n = \frac{1}{2}$ のとき、 $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ は $n {u_{2}}^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {u_{2}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 3.3

$u_{2}$ のすべての発生を $\cos (x)$ で置き換えます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {\cos (x)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 4

$- 1$ を公分母のある分数として書くために、 $\frac{2}{2}$ を掛けます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {\cos (x)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 5

$- 1$ と $\frac{2}{2}$ をまとめます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {\cos (x)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 6

公分母の分子をまとめます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {\cos (x)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 7

分子を簡約します。

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ステップ 7.1

$- 1$ に $2$ をかけます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {\cos (x)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 7.2

$1$ から $2$ を引きます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {\cos (x)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 8

分数をまとめます。

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ステップ 8.1

分数の前に負数を移動させます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {\cos (x)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 8.2

$\frac{1}{2}$ と ${\cos (x)}^{- \frac{1}{2}}$ をまとめます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{{\cos (x)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 8.3

負の指数法則 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ を利用して ${\cos (x)}^{- \frac{1}{2}}$ を分母に移動させます。

$e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2 {\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\cos (x)])$

ステップ 8.4

$\frac{1}{2 {\cos (x)}^{\frac{1}{2}}}$ と $e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}}$ をまとめます。

$\frac{e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}}}{2 {\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\cos (x)]$

ステップ 9

$x$ に関する $\cos (x)$ の微分係数は $- \sin (x)$ です。

$\frac{e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}}}{2 {\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} (- \sin (x))$

ステップ 10

$\frac{e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}}}{2 {\cos (x)}^{\frac{1}{2}}}$ と $\sin (x)$ をまとめます。

$- \frac{e^{{\cos (x)}^{\frac{1}{2}}} \sin (x)}{2 {\cos (x)}^{\frac{1}{2}}}$

微分積分 例

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