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導関数

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初めに(20210619)

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導関数の極限limit

y = f(x)の導関数と呼びます。

 

 

表記の仕方は、

微分表記の例

などと書きます。

 

上記のlimitは英語のlimitから来ておりlimit h to 0hを限りなく0に近づけるという意味を表し最終的にはその0を代入するということを意味しています。

まずは基本的な計算から行いましょう。

 

y = f(x) = x^3だったとします。

 

このとき上記の、

導関数の極限limit

を使って計算すると、
y = f(x) = ( x + h )^3

 

 

y = f(x) = ( x + h )^3計算結果

 


 

 

なので、これを代入すれば、

 

導関数limitの極限

 

limit h to 0より、

 

導関数limitの極限計算過程

 

導関数limitの極限計算過程

導関数limitの極限計算過程

 

 

次のように求まります。

導関数limitの極限計算過程

 

 

主要な微分公式

以下に示されるものは重要ですので覚えておいたほうがいいでしょう。

主要な微分公式1

 

対数関数微分公式

 

三角関数の微分公式

積分定数というのは定数です。微分したら結果は0になります。

 

logというのは対数関数です。xで微分すると1/xという結果になります。

log(x)

対数関数グラフ

exponential x powerは指数関数であり、呼び方はただのイーか、でなければイクスポーネンシャルなどと言ったりします。これは微分しても積分しても同じ結果が出てきます。ただし乗数部分にいろんな変数が乗っかっている場合は注意が必要です。
ちなみに指数関数の別の表記法です。

指数関数の中身詳細

グラフは以下のようになります。

指数関数EXP(x)

指数関数グラフ

 

グラフからわかるように、

指数関数の性質

積の微分

2つの関数が積の形になっているときの微分は次のようになります。

積の微分公式

この公式を利用し、次に示す商の微分をやってみましょう。

商の微分公式

この式は商の微分公式と表せるかと思います。

 

上記の公式を使うと、

 

商の微分公式

 

となります。

 

一般的には、

商の微分公式

などと書きます。

問題
つぎの関数をxで微分してみましょう。

積の微分、商の微分問題

答え
(1)

積の微分問題

 

積の微分問題

積の微分問題

 

 

 

 

(2)

商の微分問題

 

商の微分問題

商の微分問題


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