a) $f(x, y) = x^2 y^3$ b) $f(x, y) = x^2 + y^2$ c) $f(x, y) = e^{x^2 + y^2}$ d) $f(x, y) = \ln(x^3 + y^3)$ e) $f(x, y) = (2x + 3y)(x^3 + y^3)$ f) $f(x, y) = \frac{4xy}{x^2 + y^2}$
2025/6/27
はい、承知いたしました。画像の問題について、指示された形式で解答します。
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1. 問題の内容**
1. 以下の関数 $f(x, y)$ について、1階の偏導関数 $\frac{\partial f}{\partial x}$ と $\frac{\partial f}{\partial y}$ を求め、それぞれについて点 $(1, 2)$ における偏微分係数を求めよ。ただし、偏微分不可能な場合は「×」と答えよ。
a)
b)
c)
d)
e)
f)
2. 以下の関数 $f(x, y)$ について、2階の偏導関数 $\frac{\partial^2 f}{\partial x^2}$, $\frac{\partial^2 f}{\partial y^2}$, $\frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y}$, $\frac{\partial^2 f}{\partial y \partial x}$ をすべて求めよ。
a)
b)
c)
d)
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2. 解き方の手順**
1. 偏導関数を求める:それぞれの関数 $f(x, y)$ に対して、変数 $x$ と $y$ について偏微分を行い、$\frac{\partial f}{\partial x}$ と $\frac{\partial f}{\partial y}$ を求めます。偏微分のルール(積の微分、合成関数の微分など)を適切に適用します。
2. 偏微分係数を求める:求めた偏導関数 $\frac{\partial f}{\partial x}$ と $\frac{\partial f}{\partial y}$ に、指定された点 $(1, 2)$ の $x$ 座標と $y$ 座標の値を代入します。これにより、点 $(1, 2)$ における偏微分係数が得られます。偏導関数が定義できない場合は「×」と答えます。
3. 2階の偏導関数を求める: それぞれの関数 $f(x,y)$ に対して、$\frac{\partial^2 f}{\partial x^2}$は$\frac{\partial f}{\partial x}$を$x$で偏微分、$\frac{\partial^2 f}{\partial y^2}$は$\frac{\partial f}{\partial y}$を$y$で偏微分、$\frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y}$は$\frac{\partial f}{\partial y}$を$x$で偏微分、$\frac{\partial^2 f}{\partial y \partial x}$は$\frac{\partial f}{\partial x}$を$y$で偏微分することで求めます。
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3. 最終的な答え**
1. a) $f(x, y) = x^2 y^3$
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b)
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c)
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d)
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e)
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f)
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2. a) $f(x, y) = x^2 + 3xy + y^2$
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b)
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c)
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d)
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これで問題の解答は以上となります。