関数 $y = e^{2x} \cos 3x$ を微分せよ。

解析学微分指数関数三角関数積の微分
2025/7/26

1. 問題の内容

関数 y=e2xcos3xy = e^{2x} \cos 3x を微分せよ。

2. 解き方の手順

積の微分公式を使います。積の微分公式は、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) があるとき、
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)
です。
この問題では、u(x)=e2xu(x) = e^{2x}v(x)=cos3xv(x) = \cos 3x とします。
それぞれの微分を計算します。
u(x)=ddx(e2x)=2e2xu'(x) = \frac{d}{dx} (e^{2x}) = 2e^{2x}
v(x)=ddx(cos3x)=3sin3xv'(x) = \frac{d}{dx} (\cos 3x) = -3\sin 3x
これらの結果を積の微分公式に代入します。
dydx=(2e2x)(cos3x)+(e2x)(3sin3x)\frac{dy}{dx} = (2e^{2x})(\cos 3x) + (e^{2x})(-3\sin 3x)
dydx=2e2xcos3x3e2xsin3x\frac{dy}{dx} = 2e^{2x}\cos 3x - 3e^{2x}\sin 3x
dydx=e2x(2cos3x3sin3x)\frac{dy}{dx} = e^{2x}(2\cos 3x - 3\sin 3x)

3. 最終的な答え

e2x(2cos3x3sin3x)e^{2x}(2\cos 3x - 3\sin 3x)