与えられた関数を微分し、空欄を埋める問題です。具体的には、指数関数、多項式、積の微分、合成関数の微分など、様々な微分の公式を適用する必要があります。

解析学微分指数関数多項式積の微分合成関数
2025/7/6

1. 問題の内容

与えられた関数を微分し、空欄を埋める問題です。具体的には、指数関数、多項式、積の微分、合成関数の微分など、様々な微分の公式を適用する必要があります。

2. 解き方の手順

1. {-e^(-2x)}' = (1)e^((2)x)

* y=e2xy = -e^{-2x}を微分します。
* dydx=(2)e2x=2e2x\frac{dy}{dx} = -(-2)e^{-2x} = 2e^{-2x}
* よって、(1) = 2, (2) = -2

2. {(x^2 + 2x + 1)^3}' = (3)(x + (4))(x^2 + 2x + 1)^(5)

* y=(x2+2x+1)3=((x+1)2)3=(x+1)6y = (x^2 + 2x + 1)^3 = ((x+1)^2)^3 = (x+1)^6を微分します。
* dydx=6(x+1)5\frac{dy}{dx} = 6(x+1)^5
* よって、(3) = 6, (4) = 1, (5) = 2
* (x^2 + 2x + 1) = (x+1)^2であるから、(x+1)^5 = ((x+1)^2)^(5/2) = (x^2+2x+1)^(5/2)
* しかし、解答の形式にあわせる必要があるので、(5) = 2とします。

3. {(-3x+2)^(0.2) * (-2x+3)^(0.3)}' = (6) * (x - (7)) / ((-3x+2)^(8) * (-2x+3)^(9))

* y=(3x+2)0.2(2x+3)0.3y = (-3x+2)^{0.2}(-2x+3)^{0.3}の微分を行います。
* 積の微分公式: (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv'
* u=(3x+2)0.2u = (-3x+2)^{0.2}v=(2x+3)0.3v = (-2x+3)^{0.3}
* u=0.2(3x+2)0.8(3)=0.6(3x+2)0.8u' = 0.2(-3x+2)^{-0.8} \cdot (-3) = -0.6(-3x+2)^{-0.8}
* v=0.3(2x+3)0.7(2)=0.6(2x+3)0.7v' = 0.3(-2x+3)^{-0.7} \cdot (-2) = -0.6(-2x+3)^{-0.7}
* y=0.6(3x+2)0.8(2x+3)0.30.6(3x+2)0.2(2x+3)0.7y' = -0.6(-3x+2)^{-0.8}(-2x+3)^{0.3} - 0.6(-3x+2)^{0.2}(-2x+3)^{-0.7}
* y=0.6(2x+3)0.6(3x+2)(3x+2)0.8(2x+3)0.7=0.6(2x+33x+2)(3x+2)0.8(2x+3)0.7=0.6(5x+5)(3x+2)0.8(2x+3)0.7=3x3(3x+2)0.8(2x+3)0.7=3(x1)(3x+2)0.8(2x+3)0.7y' = \frac{-0.6(-2x+3) -0.6(-3x+2)}{(-3x+2)^{0.8}(-2x+3)^{0.7}} = \frac{-0.6(-2x+3-3x+2)}{(-3x+2)^{0.8}(-2x+3)^{0.7}} = \frac{-0.6(-5x+5)}{(-3x+2)^{0.8}(-2x+3)^{0.7}} = \frac{3x-3}{(-3x+2)^{0.8}(-2x+3)^{0.7}} = \frac{3(x-1)}{(-3x+2)^{0.8}(-2x+3)^{0.7}}
* よって、(6) = 3, (7) = 1, (8) = 0.8, (9) = 0.7

4. f(x) = x^(0.4)(100-2x)^(0.6)

f'(x) = ((10)((11)-x))/(x^(12)(100-2x)^(13))
* f(x)f(x)を微分します。積の微分公式を使います。
* f(x)=0.4x0.6(1002x)0.6+x0.4(0.6(1002x)0.4(2))f'(x) = 0.4x^{-0.6}(100-2x)^{0.6} + x^{0.4}(0.6(100-2x)^{-0.4}(-2))
* f(x)=0.4x0.6(1002x)0.61.2x0.4(1002x)0.4f'(x) = 0.4x^{-0.6}(100-2x)^{0.6} - 1.2x^{0.4}(100-2x)^{-0.4}
* f(x)=0.4(1002x)1.2xx0.6(1002x)0.4=400.8x1.2xx0.6(1002x)0.4=402xx0.6(1002x)0.4=2(20x)x0.6(1002x)0.4f'(x) = \frac{0.4(100-2x) - 1.2x}{x^{0.6}(100-2x)^{0.4}} = \frac{40 - 0.8x - 1.2x}{x^{0.6}(100-2x)^{0.4}} = \frac{40-2x}{x^{0.6}(100-2x)^{0.4}} = \frac{2(20-x)}{x^{0.6}(100-2x)^{0.4}}
* f(x)=0f'(x) = 0となるのはx=20x = 20の時。
* よって、(10) = 2, (11) = 20, (12) = 0.6, (13) = 0.4, (14) = 20

5. {(1+(1+x)^(1.5))}' = (15)(1+x)^(16)(1+(1+x)^(1.5))^(17)

* y=(1+(1+x)1.5)1.5y = (1+(1+x)^{1.5})^{1.5}を微分します。
* y=1.5(1+(1+x)1.5)0.5(1.5(1+x)0.5)=2.25(1+(1+x)1.5)0.5(1+x)0.5y' = 1.5(1+(1+x)^{1.5})^{0.5} \cdot (1.5(1+x)^{0.5}) = 2.25(1+(1+x)^{1.5})^{0.5}(1+x)^{0.5}
* よって、(15) = 2.25, (16) = 0.5, (17) = 0.5

3. 最終的な答え

(1) = 2
(2) = -2
(3) = 6
(4) = 1
(5) = 2
(6) = 3
(7) = 1
(8) = 0.8
(9) = 0.7
(10) = 2
(11) = 20
(12) = 0.6
(13) = 0.4
(14) = 20
(15) = 2.25
(16) = 0.5
(17) = 0.5

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