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📐 微分法の公式まとめ

微分法」で学ぶ公式をまとめました。各公式をタップすると解説記事にジャンプします。

合成関数と逆関数の微分のやり方をわかりやすく解説

  • 2. 合成関数の微分(連鎖律)

    dydx=dydu×dudx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \times \frac{du}{dx}
  • 4. 逆関数の微分公式

    dxdy=1dydx\frac{dx}{dy} = \frac{1}{\dfrac{dy}{dx}}

対数微分法・高階導関数【対数を使った微分・n次導関数】

  • 1.1. 手順

    ddx[logy]=yy=1ydydx\frac{d}{dx}[\log|y|] = \frac{y'}{y} = \frac{1}{y} \cdot \frac{dy}{dx}
  • 2.1. 積の形 y=f(x)⋅g(x)⋅h(x)y = f(x) \cdot g(x) \cdot h(x)y=f(x)⋅g(x)⋅h(x)

    logy=logf(x)+logg(x)+logh(x)\log|y| = \log|f(x)| + \log|g(x)| + \log|h(x)|
  • 2.2. 指数に変数を含む形 y=f(x)g(x)y = f(x)^{g(x)}y=f(x)g(x)

    logy=g(x)logf(x)\log|y| = g(x) \cdot \log|f(x)|
  • 2.2. 指数に変数を含む形 y=f(x)g(x)y = f(x)^{g(x)}y=f(x)g(x)

    yy=g(x)logf(x)+g(x)f(x)f(x)\frac{y'}{y} = g'(x)\log|f(x)| + g(x) \cdot \frac{f'(x)}{f(x)}
  • 4.1. 基本関数の nnn 次導関数

    (ex)(n)=ex\left(e^x\right)^{(n)} = e^x
  • 4.1. 基本関数の nnn 次導関数

    (sinx)(n)=sin ⁣(x+nπ2)(\sin x)^{(n)} = \sin\!\left(x + \frac{n\pi}{2}\right)
  • 4.1. 基本関数の nnn 次導関数

    (cosx)(n)=cos ⁣(x+nπ2)(\cos x)^{(n)} = \cos\!\left(x + \frac{n\pi}{2}\right)
  • 4.1. 基本関数の nnn 次導関数

    (xm)(n)=m(m1)(m2)(mn+1)xmn(mn の整数)\left(x^m\right)^{(n)} = m(m-1)(m-2)\cdots(m-n+1)\,x^{m-n} \quad (m \geq n \text{ の整数})
  • 4.1. 基本関数の nnn 次導関数

    (1x)(n)=(1)nn!xn+1\left(\frac{1}{x}\right)^{(n)} = \frac{(-1)^n \cdot n!}{x^{n+1}}
  • 5. ライプニッツの公式

    {f(x)g(x)}(n)=k=0n(nk)f(k)(x)g(nk)(x)\{f(x)g(x)\}^{(n)} = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} f^{(k)}(x)\, g^{(n-k)}(x)

媒介変数表示の微分【パラメータ微分・曲線の接線】

  • 1. 媒介変数表示とは

    x=f(t),y=g(t)x = f(t), \quad y = g(t)
  • 2. 媒介変数表示の微分公式

    dydx=dydtdxdt=g(t)f(t)\frac{dy}{dx} = \frac{\dfrac{dy}{dt}}{\dfrac{dx}{dt}} = \frac{g'(t)}{f'(t)}
  • 2.1. 導出の考え方

    dydt=dydxdxdt\frac{dy}{dt} = \frac{dy}{dx} \cdot \frac{dx}{dt}
  • 2.2. 第2次導関数

    d2ydx2=ddx ⁣(dydx)=ddt ⁣(dydx)dxdt\frac{d^2y}{dx^2} = \frac{d}{dx}\!\left(\frac{dy}{dx}\right) = \frac{\dfrac{d}{dt}\!\left(\dfrac{dy}{dx}\right)}{\dfrac{dx}{dt}}
  • 3. 接線の方程式の求め方

    m=g(t0)f(t0)m = \frac{g'(t_0)}{f'(t_0)}
  • 3. 接線の方程式の求め方

    yy0=m(xx0)y - y_0 = m(x - x_0)