関数 $f(x,y) = 4x^3y^2 + 5x + 3y$ について、点 $(-1, 2)$ における偏微分係数 $f_x(-1, 2)$ と $f_y(-1, 2)$ を求める。

解析学偏微分多変数関数
2025/7/1

1. 問題の内容

関数 f(x,y)=4x3y2+5x+3yf(x,y) = 4x^3y^2 + 5x + 3y について、点 (1,2)(-1, 2) における偏微分係数 fx(1,2)f_x(-1, 2)fy(1,2)f_y(-1, 2) を求める。

2. 解き方の手順

まず、関数 f(x,y)f(x, y)xx について偏微分し、fx(x,y)f_x(x, y) を求める。
次に、fx(x,y)f_x(x, y)x=1x = -1y=2y = 2 を代入して、fx(1,2)f_x(-1, 2) を求める。
次に、関数 f(x,y)f(x, y)yy について偏微分し、fy(x,y)f_y(x, y) を求める。
最後に、fy(x,y)f_y(x, y)x=1x = -1y=2y = 2 を代入して、fy(1,2)f_y(-1, 2) を求める。
関数 f(x,y)=4x3y2+5x+3yf(x, y) = 4x^3y^2 + 5x + 3yxx で偏微分すると、
fx(x,y)=12x2y2+5f_x(x, y) = 12x^2y^2 + 5
fx(1,2)=12(1)2(2)2+5=12(1)(4)+5=48+5=53f_x(-1, 2) = 12(-1)^2(2)^2 + 5 = 12(1)(4) + 5 = 48 + 5 = 53
関数 f(x,y)=4x3y2+5x+3yf(x, y) = 4x^3y^2 + 5x + 3yyy で偏微分すると、
fy(x,y)=8x3y+3f_y(x, y) = 8x^3y + 3
fy(1,2)=8(1)3(2)+3=8(1)(2)+3=16+3=13f_y(-1, 2) = 8(-1)^3(2) + 3 = 8(-1)(2) + 3 = -16 + 3 = -13

3. 最終的な答え

fx(1,2)=53f_x(-1, 2) = 53
fy(1,2)=13f_y(-1, 2) = -13