画像に写っている関数 $y = 2^{x^2}$ の導関数を求める問題です。

解析学微分合成関数指数関数
2025/7/16

1. 問題の内容

画像に写っている関数 y=2x2y = 2^{x^2} の導関数を求める問題です。

2. 解き方の手順

y=2x2y = 2^{x^2} の導関数を求めるには、合成関数の微分(連鎖律)を使用します。まず、u=x2u = x^2 とおくと、y=2uy = 2^u となります。
* yyuu で微分します:
dydu=ddu(2u)=2uln(2)\frac{dy}{du} = \frac{d}{du}(2^u) = 2^u \ln(2)
* uuxx で微分します:
dudx=ddx(x2)=2x\frac{du}{dx} = \frac{d}{dx}(x^2) = 2x
* 連鎖律を用いて yyxx で微分します:
dydx=dydududx=(2uln(2))(2x)=2x2ln(2)2x=2x2x2ln(2)\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = (2^u \ln(2)) \cdot (2x) = 2^{x^2} \ln(2) \cdot 2x = 2x \cdot 2^{x^2} \ln(2)

3. 最終的な答え

dydx=2x2x2ln(2)\frac{dy}{dx} = 2x \cdot 2^{x^2} \ln(2)

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