与えられた関数 $y = (4x^2 - 5x + 1)e^x$ の導関数 $dy/dx$ を求めます。

解析学微分導関数積の微分法則指数関数
2025/7/16

1. 問題の内容

与えられた関数 y=(4x25x+1)exy = (4x^2 - 5x + 1)e^x の導関数 dy/dxdy/dx を求めます。

2. 解き方の手順

積の微分法則を利用します。積の微分法則とは、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の導関数が、
ddx(u(x)v(x))=u(x)v(x)+u(x)v(x)\frac{d}{dx}(u(x)v(x)) = u'(x)v(x) + u(x)v'(x)
で与えられるというものです。
この問題では、u(x)=4x25x+1u(x) = 4x^2 - 5x + 1 および v(x)=exv(x) = e^x とおきます。
まず、u(x)u(x) の導関数 u(x)u'(x) を計算します。
u(x)=ddx(4x25x+1)=8x5u'(x) = \frac{d}{dx}(4x^2 - 5x + 1) = 8x - 5
次に、v(x)v(x) の導関数 v(x)v'(x) を計算します。
v(x)=ddx(ex)=exv'(x) = \frac{d}{dx}(e^x) = e^x
積の微分法則を適用すると、
dydx=u(x)v(x)+u(x)v(x)=(8x5)ex+(4x25x+1)ex\frac{dy}{dx} = u'(x)v(x) + u(x)v'(x) = (8x - 5)e^x + (4x^2 - 5x + 1)e^x
exe^x でくくると、
dydx=ex(8x5+4x25x+1)=ex(4x2+3x4)\frac{dy}{dx} = e^x(8x - 5 + 4x^2 - 5x + 1) = e^x(4x^2 + 3x - 4)

3. 最終的な答え

dydx=(4x2+3x4)ex\frac{dy}{dx} = (4x^2 + 3x - 4)e^x

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