逆関数の導関数

逆関数の導関数

y = f ( x )  を x に関して解いて得られる逆関数 x = g ( y )  の導関数は

d x d y = 1 d y d x  

となる.ただし, f xの近くで微分可能 f x 0 ,かつ,この近くで単調に増加または減少するとする(このとき逆関数 g も連続な関数になる).

■導出

d x d y = lim h 0 g ( y + h ) g ( y ) h

ここで, h = Δ y = f ( x + j ) - f ( x )   ( j = Δ x )とおく. f 単射なので, j0 のとき f x+j f x ,すなわち, h0 であり,また, g y+h g y =j となる.

g の連続性より, h 0 のとき j 0 である.

よって

= lim j 0 j f ( x + j ) - f ( x )

= lim j 0 1 f ( x + j ) - f ( x ) j

= 1 lim j 0 f ( x + j ) - f ( x ) j

f x 0 より

= 1 f ( x )   微分に関する基本式を参照

= 1 d y d x

 

●グラフを用いた逆関数の導関数の説明

d x d y = lim Δ y 0 Δ x Δ y

ここで,

Δ x = g ( y + Δ y ) g ( y ) Δ y = f ( x + Δ x ) f ( x ) である. Δ x Δ y は,ある値である.よって, Δ x Δ y の分母分子を Δ x で割ることができ,

Δ x Δ y =    Δ x Δ x    Δ y Δ x = 1    Δ y Δ x   

となる.

lim Δ y 0 Δ x Δ y = lim Δ y 0 1    Δ y Δ x     

= 1 lim Δ y 0 Δ y Δ x  

= 1 lim Δ x 0 Δ y Δ x      ( Δ y 0 のとき Δ x 0 となるので)

= 1 d y d x  

以上より

d x d y = 1 d y d x

ホーム>>カテゴリー分類>>微分>>逆関数の導関数

最終更新日: 2026年6月14日