平方根 sqrt(x) の導関数 - 証明と説明

証明

  1. x の定義:

    x=x12
  2. べき乗則 の使用:

    もし y=xn, ならば y′=nxn−1

    ここで n=12 とします:

    ddxx12=12x12−1
  3. 式を簡略化します:

    ddxx12=12x−12
  4. 平方根 を使用して書き直します:

    x−12=1x

したがって、x の導関数は:

ddxx=12x

説明

x の導関数を理解するために、まず x を x のべき乗として表します。具体的には、x は x12 と書くことができます。この形により、微分に対して べき乗則 を使用することができます。

べき乗則は、関数 xn がある場合、その x に関する導関数は nxn−1 であると述べています。ここで、私たちの指数 n は 12 です。

x12 に べき乗則 を適用すると、次のようになります:

ddxx12=12x12−1

次に、指数 12−1 を簡略化します。これは −12 になります。したがって、導関数の式は次のようになります:

12x−12

この式をより馴染みのある形にするために、平方根 表記を使用して x−12 を書き直します。 x−12 は 1x12 と同じであり、x12 は x です。したがって:

x−12=1x

この式を導関数の式に代入すると、次のようになります:

ddxx12=12·1x=12x

したがって、x の x に関する導関数は 12x です。

Q.E.D.