関数 $f(x) = (2x^3 + 2x + 1)^2$ が与えられたとき、$f'(1)$の値を求める。

解析学微分合成関数連鎖律導関数
2025/7/4

1. 問題の内容

関数 f(x)=(2x3+2x+1)2f(x) = (2x^3 + 2x + 1)^2 が与えられたとき、f(1)f'(1)の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、f(x)f(x)を微分して、f(x)f'(x)を求める。f(x)f(x)は合成関数なので、連鎖律を用いる。
u=2x3+2x+1u = 2x^3 + 2x + 1 とおくと、f(x)=u2f(x) = u^2となる。
連鎖律より、
f(x)=dfdududxf'(x) = \frac{df}{du} \frac{du}{dx}
dfdu=2u\frac{df}{du} = 2u
dudx=6x2+2\frac{du}{dx} = 6x^2 + 2
したがって、
f(x)=2(2x3+2x+1)(6x2+2)f'(x) = 2(2x^3 + 2x + 1)(6x^2 + 2)
次に、f(1)f'(1)を計算する。
f(1)=2(2(1)3+2(1)+1)(6(1)2+2)=2(2+2+1)(6+2)=2(5)(8)=80f'(1) = 2(2(1)^3 + 2(1) + 1)(6(1)^2 + 2) = 2(2 + 2 + 1)(6 + 2) = 2(5)(8) = 80

3. 最終的な答え

f(1)=80f'(1) = 80

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