関数 $f(x) = (3x^2 + 4\sqrt{x})^2$ の導関数 $f'(x)$ を求め、その $x=0$ における値 $f'(0)$ を計算する問題です。

解析学導関数微分関数の微分べき乗根
2025/7/4

1. 問題の内容

関数 f(x)=(3x2+4x)2f(x) = (3x^2 + 4\sqrt{x})^2 の導関数 f(x)f'(x) を求め、その x=0x=0 における値 f(0)f'(0) を計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、f(x)f(x)を展開します。
f(x)=(3x2+4x)2=(3x2)2+2(3x2)(4x)+(4x)2f(x) = (3x^2 + 4\sqrt{x})^2 = (3x^2)^2 + 2(3x^2)(4\sqrt{x}) + (4\sqrt{x})^2
f(x)=9x4+24x5/2+16xf(x) = 9x^4 + 24x^{5/2} + 16x
次に、f(x)f(x)を微分してf(x)f'(x)を求めます。
f(x)=ddx(9x4+24x5/2+16x)f'(x) = \frac{d}{dx}(9x^4 + 24x^{5/2} + 16x)
f(x)=36x3+2452x3/2+16f'(x) = 36x^3 + 24 \cdot \frac{5}{2} x^{3/2} + 16
f(x)=36x3+60x3/2+16f'(x) = 36x^3 + 60x^{3/2} + 16
最後に、f(0)f'(0)の値を計算します。
f(0)=36(0)3+60(0)3/2+16f'(0) = 36(0)^3 + 60(0)^{3/2} + 16
f(0)=0+0+16f'(0) = 0 + 0 + 16
f(0)=16f'(0) = 16

3. 最終的な答え

f(0)=16f'(0) = 16

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