微分問題の解き方

このQ&Aのポイント
  • 微分問題の解き方について説明します。
  • 与えられた式を適切に変形し、微分の公式を用いて解くことが重要です。
  • まず与えられた式を展開し、各項ごとに微分を行い最終的な答えを求めます。
回答を見る
  • ベストアンサー

微分

微分問題です 問題) Differentiate 5 sin ^2 (1/2)x with respect to x 答え) 5 sin (1/2) x cos ( 1/2) x 私はまず 5 sin ^2 (1/2)x  を 5[ 1/2 ( 1 - cos x ) ] とおきかえて 5[ 1/2 ( 1 - cos x ) ] → 5/2 ( 1 - cos x )   →  ( 1 - cos x ) を U とする → d / dU = 5/2 →  dU / dx = sin x  → d/dx = 5/2 sin x と全く違う答えになってしまいます。 正しい解き方を教えて頂けますか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • f272
  • ベストアンサー率46% (7998/17100)
回答No.1

なんだか面倒くさいことをやっているが、結果は 5 sin (1/2) x cos ( 1/2) x = 5/2 sin x ですから、同じですよ。 普通は u=(1/2)x v=sin(u) として y=5 sin ^2 (1/2)x=5(sin(u))^2=5v^2 で dy/dx=(dy/dv)(dv/du)(du/dx)=(10v)(cos(u))(1/2)=(5sin(u))(cos(u))=5sin((1/2)x)cos((1/2)x) とすると思う。

machikono
質問者

お礼

本当だ、滅茶苦茶簡単なやり方ではないですか、有難うございました!

関連するQ&A

  • 三角関数の微分

    IIICをやってて少し気になったので 質問させてください “y=sin(3x) と表されるとき(dy/dx)を求めよ” という問題で私は2つの解答例が思い浮かびました [解答例1] u=3xと置くと (dy/du)=3 (du/dx)=u*cos(u) となり、合成関数の微分法の公式から (dy/dx)=(dy/du)*(du/dx) =(3)*{u*cos(u)} =3*3x*cos(3x) =9x*cos(3x) (答) [解答例2] 3倍角の公式から sin(3x) =3sin(x)-4{sin(x)}^3 よって (dy/dx) =[3sin(x)]'-[4{sin(x)}^3]' =3cos(x)-12[{sin(x)}^2]*[cos(x)] (答) となってしまい、同じ式を微分したのに 異なる解答が出てきます。 この場合どちらが正しいのでしょうか。 あるいはどちらも正しいのでしょうか。 回答をお願いします

  • 3e x e ^ (2+4x)

    Differentiate the following function with respect to x 3e x e ^ (2+4x) という問題です。 答えは  12 e ^(3 + 4x) このルール → y=uv dy/dx = u (dv/dx) + v(du/dx)  を使ってやってみたのですが 答えには至りません。 途中計算を見せて頂けますか?

  • 偏微分方程式の解き方を教えていただけないでしょうか

    偏微分方程式の解き方を教えていただけないでしょうか。 u_t (tの一階微分) = u_xx (xの二階微分) x∈[0,1]のとき、 境界条件 u_x(0,t)=0 、u(1,t)=5t (↑xの一階微分) 初期条件が、 u(x,0)=0 自分で _____________________ du/dt = d^u/dx^2 x∈[0,1] du/dx(0,t)=0 、u(1,t)=5t u(x,0)=0 のとき、変数を分離して、 u=(X,Y) X''=-λXとしました。 X=c1 cos(√(λ) x) +c2 sin(√(λ) x) として、 X’=√(λ) *(ーc1 sin(√(λ) x) +c2 cos(√(λ) x) ) 境界条件をいれると、 X’(0)=√(λ) *(ーc1 sin(√(λ) 0) +c2 cos(√(λ) 0) ) より c2=0 X(1)=c1 cos(√(λ)*1) +c2 sin(√(λ)*1) =5t c1*cos(√(λ)*1) =5t ____________________________ と計算をしてみたのですが、5tの扱い方がわからず、躓いてしまいました。 どのように計算をすればよいか、教えていただけないでしょうか。

  • 偏微分の問題です

    偏微分の問題です 数学の中間試験の過去問で疑問にぶち当たりました。 u=x+y v=x-2y のとき、du/dx dx/du を求めなさいという問題なのですが、(dは全てラウンドディーです)答えではそれぞれ1と2/3となっています。1つ目の式のyを定数とみてdu/dxが1というのは分かります。また、yに二つ目の式を代入し、変形してから偏微分すると、2/3に確かになります。しかし、一つ目の式をx=u-yと変形してdx/du=1ではダメなのでしょうか。 このように、2つ式が与えられたときに、dx/duまたは、du/dxが何を定数とみなして偏微分するかによって値が異なってしまうとおもいます。上の場合では、xをuとvの式であらわしてvを定数とみなして偏微分する場合と、xをuとyの式であらわしてyを定数とみなして偏微分する場合とでは答えが変わります。 どうしたらいいのか見当もつきません。どうか皆様ご教授ください。 以下問題を添付します。

  • 微分と偏微分の問題です

    次の問題が与えられています。 x=a*sin^3t , y=a*cos^3tのとき、dy/dx,d^2y/dx^2、∂y/∂x,∂^2y/∂x^2を求めよ。 まず、微分の方なのですが、xとyをtで微分し、そこから式を進めて、 dy/dx =-1/(sin^2 t) が求まりました。 そして、 d^2y/dx^2 = - 1/3a*cost が求まりました。 これについて、まず、本当に正しいのかを添削してください。 間違っていましたら、ご解説をお願いします。 そして、偏微分についてですが、これはどのように回答していのが正しいのでしょうか。 「偏微分は微分と同じ答えになるので……」と、簡単に書いてしまって良いモノか悩んでいます。 以上、よろしくお願いします。

  • 微分 やり方を見せてほしいです

    y=-3ln(1-x)^2 を微分せよという問題です。 私のやり方 (1-x)を u とする y=-3lnu^2 u^2 をzとする y=-3lnz dy/dx = (dy/dz)(dz/du)(du/dx) =(-3/z)(2u)(-1) =6/u =6/(1-x) となります。 答えはこれで合っているのですが無駄なやり方をしてる様に思います。 普通はどんなやり方をしているのでしょうか?

  • 導関数の微分について

    y= cos(3x+2) dy/dx = (dy/du) (du/dx)より     = -sin(3x+2) ・3 = -3sin(3x+2) と計算してここまではいいのですが y= 1/sinx 答えは -cosx/sin^2x となっていましたがなぜでしょう y = sinx^-1として dy/dx = (dy/du)(du/dx) = (cosx^-1) (-sinx^-2) =-1/(cosx・sin^2x) ではどうしていけないのでしょうか。

  • 微分と偏微分の問題です

    次の問題が与えられています。 x=a*sin^3t , y=a*cos^3tのとき、dy/dx,d^2y/dx^2、∂y/∂x,∂^2y/∂x^2を求めよ。 まず、微分の方なのですが、xとyをtで微分し、そこから式を進めて、 dy/dx = - sin^3t/cos^3t = -tan^3t が求まりました。 そして、 d^2y/dx^2 = - 1/a*cos^9t が求まりました。 これについて、まず、本当に正しいのかを添削してください。 間違っていましたら、ご解説をお願いします。 そして、偏微分についてですが、これはどのように回答していくのが正しいのでしょうか。 偏微分をよく知らないこともあり、どうやって回答していくべきか悩んでいます。 ご解説をお願いします。 以上、よろしくお願いします。

  • 微積(微分方程式)

    下記の問題の解き方を教えてください。 1.一般解を求めよ y' + 2y tan x = sin x (答え:y = cos x + C cos^2 x)・・・(1) <自分の解いたやり方(間違っています)> y' + 2y tan x=0 y'= -2y tan x ∫(1/ (2y)) dy = -∫(sin x / cos x) dx log |y| = 2log |cos x| + 2C y/cos^2 x = ±e^2C(=Aとおく) y = u cos^2 x y' = (u'cos^2 x )-2u cos x sin x=(u'cos^2 x )-u sin 2x これを(1)へ代入 u' cos^2 x = sin x u'=(1-cos^2 x)/cos^2 x ∫du = ∫((1/cos^2 x) - 1) dx u=tan x - x + C y=u cos^2 x = cos^2 x(tan x - x + C) // よろしくお願いします。

  • 固有値問題 微分方程式

    固有値問題です。 (d^2/dx^2)*u(x)=λ*u(x) 境界条件 du(0)/dx-u(0)=0 du(1)/dx-u(1)=0 (d^2u(x)/dx^2)→u(x)をxで二階微分 u(x)→xを変数とする関数(固有関数) λ→固有値 という問題をλが正の時、0の時、負の時にわけて解きたいのですが解き方がわかりません。 よろしければ教えて下さい。