$\left\{\dfrac{f(x)}{g(x)}\right\}'=\dfrac{f'(x)g(x)-f(x)g'(x)}{g(x)^2}$ 分数関数の微分(商の微分公式) 特に、$f(x)=1$ である場合が頻出です。逆数の形の微分公式です。 16. $\left\{\dfrac{1}{f(x)}\right\}'=-\dfrac{f'(x)}{f(x)^2}$ 逆数の形の微分公式の応用例です。 17. $\left\{\dfrac{1}{\sin x}\right\}'=-\dfrac{\cos x}{\sin^2 x}$ 18. $\left\{\dfrac{1}{\cos x}\right\}'=\dfrac{\sin x}{\cos^2 x}$ 19. $\left\{\dfrac{1}{\tan x}\right\}'=-\dfrac{1}{\sin^2 x}$ 20. $\left\{\dfrac{1}{\log x}\right\}'=-\dfrac{1}{x(\log x)^2}$ cosec x(=1/sin x)の微分と積分の公式 sec x(=1/cos x)の微分と積分の公式 cot x(=1/tan x)の微分と積分の公式 三角関数の微分 三角関数:サイン、コサイン、タンジェントの微分公式です。 21. $(\sin x)'=\cos x$ 22. $(\cos x)'=-\sin x$ 23. 合成関数の微分公式と例題７問 | 高校数学の美しい物語. $(\tan x)'=\dfrac{1}{\cos^2x}$ もっと詳しく: タンジェントの微分を3通りの方法で計算する 指数関数の微分 指数関数の微分公式です。 24. $(a^x)'=a^x\log a$ 特に、$a=e$(自然対数の底)の場合が頻出です。 25. $(e^x)'=e^x$ 対数関数の微分 対数関数(log)の微分公式です。 26. $(\log x)'=\dfrac{1}{x}$ 絶対値つきバージョンも重要です。 27. $(\log |x|)'=\dfrac{1}{x}$ もっと詳しく: logxの微分が1/xであることの証明をていねいに 対数微分で得られる公式 両辺の対数を取ってから微分をする方法を対数微分と言います。対数微分を使えば、例えば、$y=x^x$ を微分できます。 28. $(x^x)'=x^x(1+\log x)$ もっと詳しく: y=x^xの微分とグラフ 合成関数の微分 合成関数の微分は、それぞれの関数の微分の積になります。$y$ が $u$ の関数で、$u$ が $x$ の関数のとき、以下が成立します。 29.
6931\cdots)x} = e^{\log_e(2)x} = \pi^{(0. 合成 関数 の 微分 公益先. 60551\cdots)x} = \pi^{\log_{\pi}(2)x} = 42^{(0. 18545\cdots)x} = 42^{\log_{42}(2)x} \] しかし、皆がこうやって異なる底を使っていたとしたら、人それぞれに基準が異なることになってしまって、議論が進まなくなってしまいます。だからこそ、微分の応用では、比較がやりやすくなるという効果もあり、ほぼ全ての指数関数の底を \(e\) に置き換えて議論できるようにしているのです。 3. 自然対数の微分 さて、それでは、このように底をネイピア数に、指数部分を自然対数に変換した指数関数の微分はどのようになるでしょうか。以下の通りになります。 底を \(e\) に変換した指数関数の微分は公式通り \[\begin{eqnarray} (e^{\log_e(a)x})^{\prime} &=& (e^{\log_e(a)x})(\log_e(a))\\ &=& a^x \log_e(a) \end{eqnarray}\] つまり、公式通りなのですが、\(e^{\log_e(a)x}\) の形にしておくと、底に気を煩わされることなく、指数部分(自然対数)に注目するだけで微分を行うことができるという利点があります。 利点は指数部分を見るだけで微分ができる点にある \[\begin{eqnarray} (e^{\log_e(2)x})^{\prime} &=& 2^x \log_e(2)\\ (2^x)^{\prime} &=& 2^x \log_e(2) \end{eqnarray}\] 最初はピンとこないかもしれませんが、このように底に気を払う必要がなくなるということは、とても大きな利点ですので、ぜひ頭に入れておいてください。 4. 指数関数の微分まとめ 以上が指数関数の微分です。重要な公式をもう一度まとめておきましょう。 \(a^x\) の微分公式 \(e^x\) の微分公式 受験勉強は、これらの公式を覚えてさえいれば乗り切ることができます。しかし、指数関数の微分を、実社会に役立つように応用しようとすれば、これらの微分がなぜこうなるのかをしっかりと理解しておく必要があります。 指数関数は、生物学から経済学・金融・コンピューターサイエンスなど、驚くほど多くの現象を説明することができる関数です。そのため、公式を盲目的に使うだけではなく、なぜそうなるのかをしっかりと理解できるように学習してみて頂ければと思います。 当ページがそのための役に立ったなら、とても嬉しく思います。
定義式そのままですね。 さらに、前半部 $\underset{h→0}{\lim}\dfrac{f\left(g(x+h)\right)-f\left(g(x)\right)}{g(x+h)-g(x)}$ も実は定義式ほぼそのままなんです。 えっと、そのまま…ですか…? 微分の定義式はもう一つ、 $\underset{b→a}{\lim}\dfrac{f(b)-f(a)}{b-a}=f'(a)$ この形もありましたね。 あっ、その形もありました!ということは $g(x+h)$ を $b$ 、 $g(x)$ を $a$ とみて…こうです! $\underset{g(x+h)→g(x)}{\lim}\dfrac{f\left(g(x+h)\right)-f\left(g(x)\right)}{g(x+h)-g(x)}=f'(g(x))$ $h→0$ のとき $g(x+h)→g(x)$ です。 $g(x)$ が微分可能である条件で考えていますから、$g(x)$ は連続です。 (微分可能と連続について詳しくは別の機会に。) $\hspace{48pt}=f'(g(x))・g'(x)$ つまりこうなります!
現在の場所: ホーム / 微分 / 合成関数の微分を誰でも直観的かつ深く理解できるように解説 結論から言うと、合成関数の微分は (g(h(x)))' = g'(h(x))h'(x) で求めることができます。これは「連鎖律」と呼ばれ、微分学の中でも非常に重要なものです。 そこで、このページでは、実際の計算例も含めて、この合成関数の微分について誰でも深い理解を得られるように、画像やアニメーションを豊富に使いながら解説していきます。 特に以下のようなことを望まれている方は、必ずご満足いただけることでしょう。 合成関数とは何かを改めておさらいしたい 合成関数の公式を正確に覚えたい 合成関数の証明を深く理解して応用力を身につけたい それでは早速始めましょう。 1. 合成関数とは 合成関数とは、以下のように、ある関数の中に別の関数が組み込まれているもののことです。 合成関数 \[ f(x)=g(h(x)) \] 例えば g(x)=sin(x)、h(x)=x 2 とすると g(h(x))=sin(x 2) になります。これはxの値を、まず関数 x 2 に入力して、その出力値であるx 2 を今度は sin 関数に入力するということを意味します。 x=0. 5 としたら次のようになります。 合成関数のイメージ:sin(x^2)においてx=0. 5 のとき \[ 0. 5 \underbrace{\Longrightarrow}_{入力} \overbrace{\boxed{h(0. 5)}}^{h(x)=x^2} \underbrace{\Longrightarrow}_{出力} 0. 25 \underbrace{\Longrightarrow}_{入力} \overbrace{\boxed{g(0. 合成関数の微分 公式. 25)}}^{g(h)=sin(h)} \underbrace{\Longrightarrow}_{出力} 0. 247… \] このように任意の値xを、まずは内側の関数に入力し、そこから出てきた出力値を、今度は外側の関数に入力するというものが合成関数です。 参考までに、この合成関数をグラフにして、視覚的に確認できるようにしたものが下図です。 合成関数 sin(x^2) ご覧のように基本的に合成関数は複雑な曲線を描くことが多く、式を見ただけでパッとイメージできるようになるのは困難です。 それでは、この合成関数の微分はどのように求められるのでしょうか。 2.