微分積分例

$y = \sqrt{\sec (2 x)}$

ステップ 1

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

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

ステップ 2

$f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ および $g (x) = \sec (2 x)$ 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 2.1

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

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

ステップ 2.2

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

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

ステップ 2.3

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

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

ステップ 3

$- 1$ 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。

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

ステップ 4

$- 1$ と $\frac{2}{2}$ をまとめます。

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

ステップ 5

公分母の分子をまとめます。

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

ステップ 6

分子を簡約します。

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ステップ 6.1

$- 1$ に $2$ をかけます。

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

ステップ 6.2

$1$ から $2$ を引きます。

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

ステップ 7

分数をまとめます。

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ステップ 7.1

分数の前に負数を移動させます。

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

ステップ 7.2

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

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

ステップ 7.3

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

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

ステップ 8

$f (x) = \sec (x)$ および $g (x) = 2 x$ 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 8.1

連鎖律を当てはめるために、 $u_{2}$ を $2 x$ とします。

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

ステップ 8.2

$u_{2}$ に関する $\sec (u_{2})$ の微分係数は $\sec (u_{2}) \tan (u_{2})$ です。

$\frac{1}{2 {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}} (\sec (u_{2}) \tan (u_{2}) \frac{d}{d x} [2 x])$

ステップ 8.3

$u_{2}$ のすべての発生を $2 x$ で置き換えます。

$\frac{1}{2 {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}} (\sec (2 x) \tan (2 x) \frac{d}{d x} [2 x])$

ステップ 9

分数をまとめます。

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ステップ 9.1

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

$\frac{\sec (2 x)}{2 {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}} (\tan (2 x) \frac{d}{d x} [2 x])$

ステップ 9.2

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

$\frac{\tan (2 x) \sec (2 x)}{2 {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [2 x]$

ステップ 9.3

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

$\frac{\tan (2 x) \sec (2 x) {\sec (2 x)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [2 x]$

ステップ 10

指数を足して $\sec (2 x)$ に ${\sec (2 x)}^{- \frac{1}{2}}$ を掛けます。

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ステップ 10.1

${\sec (2 x)}^{- \frac{1}{2}}$ を移動させます。

$\frac{\tan (2 x) ({\sec (2 x)}^{- \frac{1}{2}} \sec (2 x))}{2} \frac{d}{d x} [2 x]$

ステップ 10.2

${\sec (2 x)}^{- \frac{1}{2}}$ に $\sec (2 x)$ をかけます。

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ステップ 10.2.1

$\sec (2 x)$ を $1$ 乗します。

$\frac{\tan (2 x) ({\sec (2 x)}^{- \frac{1}{2}} \sec^{1} (2 x))}{2} \frac{d}{d x} [2 x]$

ステップ 10.2.2

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$\frac{\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{- \frac{1}{2} + 1}}{2} \frac{d}{d x} [2 x]$

ステップ 10.3

$1$ を公分母をもつ分数で書きます。

$\frac{\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{- \frac{1}{2} + \frac{2}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [2 x]$

ステップ 10.4

公分母の分子をまとめます。

$\frac{\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{- 1 + 2}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [2 x]$

ステップ 10.5

$- 1$ と $2$ をたし算します。

$\frac{\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [2 x]$

ステップ 11

$2$ は $x$ に対して定数なので、 $x$ に対する $2 x$ の微分係数は $2 \frac{d}{d x} [x]$ です。

$\frac{\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}}{2} (2 \frac{d}{d x} [x])$

ステップ 12

項を簡約します。

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ステップ 12.1

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

$\frac{2 (\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}})}{2} \frac{d}{d x} [x]$

ステップ 12.2

共通因数を約分します。

$\frac{2 \tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [x]$

ステップ 12.3

$\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}$ を $1$ で割ります。

$\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

ステップ 13

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

$\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}} \cdot 1$

ステップ 14

式を簡約します。

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ステップ 14.1

$\tan (2 x)$ に $1$ をかけます。

$\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}$

ステップ 14.2

$\tan (2 x) {\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}}$ の因数を並べ替えます。

${\sec (2 x)}^{\frac{1}{2}} \tan (2 x)$

微分積分 例

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