acos(x) の導関数 - 証明と説明

arccos(x) の導関数を求めるために、次のように設定します:

y=arccos(x)

これは、y が余弦が x である角度であることを意味します。つまり、次のようになります:

x=cos(y)

ステップ 1: 両辺を微分する

この方程式の両辺を x について微分します。左辺は単に 1 になります。右辺については、連鎖律 を使用して:

ddx(cos(y))=sin(y)dydx

したがって、方程式は次のようになります:

1=sin(y)dydx

ステップ 2: dydx を解く

この方程式を dydx について解きます:

dydx=1sin(y)

ステップ 3: sin(y)x の関数として表現する

ピタゴラスの恒等式を使用します:

sin2(y)+cos2(y)=1

これを使って sin(y) を次のように表現できます:

sin(y)=1cos2(y)=1x2

ステップ 4: sin(y) を導関数に代入する

これを dydx の式に代入します:

dydx=11x2

したがって、arccos(x) の導関数は次のようになります:

11x2

Q.E.D.