関数 $y = (3x + 1)^2 (2x - 1)^3$ を微分する。

解析学微分合成関数積の微分
2025/7/14

1. 問題の内容

関数 y=(3x+1)2(2x1)3y = (3x + 1)^2 (2x - 1)^3 を微分する。

2. 解き方の手順

積の微分法則と合成関数の微分法則(連鎖律)を用いる。積の微分法則は (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' であり、連鎖律は dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \frac{du}{dx}である。
まず、u=(3x+1)2u = (3x + 1)^2v=(2x1)3v = (2x - 1)^3 とする。
u=ddx(3x+1)2=2(3x+1)3=6(3x+1)u' = \frac{d}{dx} (3x + 1)^2 = 2(3x + 1) \cdot 3 = 6(3x + 1)
v=ddx(2x1)3=3(2x1)22=6(2x1)2v' = \frac{d}{dx} (2x - 1)^3 = 3(2x - 1)^2 \cdot 2 = 6(2x - 1)^2
よって、
dydx=uv+uv\frac{dy}{dx} = u'v + uv'
=6(3x+1)(2x1)3+(3x+1)26(2x1)2= 6(3x + 1)(2x - 1)^3 + (3x + 1)^2 \cdot 6(2x - 1)^2
=6(3x+1)(2x1)2[(2x1)+(3x+1)]= 6(3x + 1)(2x - 1)^2 [(2x - 1) + (3x + 1)]
=6(3x+1)(2x1)2(5x)= 6(3x + 1)(2x - 1)^2 (5x)
=30x(3x+1)(2x1)2= 30x(3x + 1)(2x - 1)^2

3. 最終的な答え

dydx=30x(3x+1)(2x1)2\frac{dy}{dx} = 30x(3x + 1)(2x - 1)^2

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