cosh(x) の導関数 - 証明と説明

証明

双曲線余弦関数は次のように定義されます:

cosh(x)=ex+e−x2

導関数を求めるために、和の法則を使用して微分します:

ddxcosh(x)=ddx(ex+e−x2)

各項を微分すると:

12(ddxex+ddxe−x) =12(ex−e−x)

これは次のように簡略化されます:

sinh(x)

したがって、cosh(x) の導関数は次のようになります:

ddxcosh(x)=sinh(x)

説明

双曲線余弦関数 cosh(x) は ex+e−x2 として定義されます。この公式は、指数関数 ex と e−x を組み合わせたものです。

cosh(x) を微分するには、基本的な微分規則を使用します。この関数は 12(ex+e−x) に分解できます。ここで、12 は定数係数であり、微分中に取り出すことができます。

次に、各部分の式に微分規則を適用します。ex の導関数は単に ex であり、連鎖律により e−x の導関数は −e−x です。

これらの結果を合わせると、導関数は 12(ex−e−x) となります。この式は sinh(x)、すなわち双曲線正弦関数の定義です。したがって、cosh(x) の導関数は sinh(x) です。

Q.E.D.