与えられた関数 $y$ を $x$ で微分します。関数は $y=(x^2+3)(2x-1)^3$ です。これは積の微分公式を使う必要があります。

解析学微分積の微分合成関数の微分導関数
2025/7/4
了解いたしました。画像に写っている関数の微分問題を解きます。ここでは問題 (5) を選び、y=(x2+3)(2x1)3y=(x^2+3)(2x-1)^3 の微分を求めます。

1. 問題の内容

与えられた関数 yyxx で微分します。関数は y=(x2+3)(2x1)3y=(x^2+3)(2x-1)^3 です。これは積の微分公式を使う必要があります。

2. 解き方の手順

積の微分公式は、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の微分が (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' で与えられるというものです。
この問題では、u(x)=x2+3u(x) = x^2 + 3v(x)=(2x1)3v(x) = (2x - 1)^3 とします。
まず、u(x)u'(x)v(x)v'(x) を計算します。
u(x)=x2+3u(x) = x^2 + 3 なので、u(x)=2xu'(x) = 2x です。
次に、v(x)=(2x1)3v(x) = (2x - 1)^3 なので、v(x)v'(x) を計算するためにチェーンルールを使います。
v(x)=3(2x1)2(2x1)=3(2x1)22=6(2x1)2v'(x) = 3(2x - 1)^2 \cdot (2x - 1)' = 3(2x - 1)^2 \cdot 2 = 6(2x - 1)^2 です。
積の微分公式を適用すると、
dydx=u(x)v(x)+u(x)v(x)=2x(2x1)3+(x2+3)(6(2x1)2)\frac{dy}{dx} = u'(x)v(x) + u(x)v'(x) = 2x(2x - 1)^3 + (x^2 + 3)(6(2x - 1)^2)
=2x(2x1)3+6(x2+3)(2x1)2= 2x(2x-1)^3 + 6(x^2+3)(2x-1)^2
=2(2x1)2[x(2x1)+3(x2+3)]= 2(2x-1)^2 [x(2x-1) + 3(x^2+3)]
=2(2x1)2(2x2x+3x2+9)= 2(2x-1)^2 (2x^2 - x + 3x^2 + 9)
=2(2x1)2(5x2x+9)= 2(2x-1)^2 (5x^2 - x + 9)

3. 最終的な答え

dydx=2(2x1)2(5x2x+9)\frac{dy}{dx} = 2(2x-1)^2(5x^2 - x + 9)

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