与えられた関数 $y = (x^3 + 1)(x + 1)(x^2 + x - 2)$ を微分して、$dy/dx$を求める問題です。

解析学微分関数の微分多項式
2025/7/5

1. 問題の内容

与えられた関数 y=(x3+1)(x+1)(x2+x2)y = (x^3 + 1)(x + 1)(x^2 + x - 2) を微分して、dy/dxdy/dxを求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、x2+x2x^2 + x - 2を因数分解します。
x2+x2=(x+2)(x1)x^2 + x - 2 = (x + 2)(x - 1)
次に、x3+1x^3 + 1を因数分解します。
x3+1=(x+1)(x2x+1)x^3 + 1 = (x + 1)(x^2 - x + 1)
したがって、yyは次のように書き換えられます。
y=(x+1)(x2x+1)(x+1)(x+2)(x1)y = (x + 1)(x^2 - x + 1)(x + 1)(x + 2)(x - 1)
y=(x+1)2(x2x+1)(x+2)(x1)y = (x + 1)^2 (x^2 - x + 1) (x + 2)(x - 1)
さらに、yyを展開します。
y=(x2+2x+1)(x2x+1)(x2+x2)y = (x^2 + 2x + 1)(x^2 - x + 1)(x^2 + x - 2)
y=(x4+x3x2+x+1)(x+2)(x1)y = (x^4 + x^3 - x^2 + x + 1)(x + 2)(x-1)
y=(x4+x3+1)(x+1)(x2+x2)=(x4+x3+1)(x3+2x2x22x+x+2)=(x4+x3+1)(x3+x2x2)y = (x^4 + x^3 + 1)(x+1)(x^2+x-2)=(x^4 + x^3 + 1)(x^3 + 2x^2 - x^2 -2x + x + 2)= (x^4 + x^3 + 1)(x^3 + x^2 - x - 2)
y=x7+x6x52x4+x6+x5x42x3+x3+x2x2y = x^7 + x^6 - x^5 - 2x^4 + x^6 + x^5 - x^4 - 2x^3 + x^3 + x^2 - x - 2
y=x7+2x63x4x3+x2x2y = x^7 + 2x^6 - 3x^4 - x^3 + x^2 - x - 2
ここで、べき乗のルールを使用して微分します。
ddx(xn)=nxn1\frac{d}{dx}(x^n) = nx^{n-1}
dydx=7x6+12x512x33x2+2x1\frac{dy}{dx} = 7x^6 + 12x^5 - 12x^3 - 3x^2 + 2x - 1

3. 最終的な答え

dydx=7x6+12x512x33x2+2x1\frac{dy}{dx} = 7x^6 + 12x^5 - 12x^3 - 3x^2 + 2x - 1

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