与えられた関数 $y = (x - 2)(x^4 + 2x^3 + 3x^2 + 4x + 5)$ を $x$ で微分し、$dy/dx$ を求める。

解析学微分積の微分
2025/7/27

1. 問題の内容

与えられた関数 y=(x2)(x4+2x3+3x2+4x+5)y = (x - 2)(x^4 + 2x^3 + 3x^2 + 4x + 5)xx で微分し、dy/dxdy/dx を求める。

2. 解き方の手順

積の微分公式を使う。積の微分公式とは、y=u(x)v(x)y = u(x)v(x) のとき、dy/dx=u(x)v(x)+u(x)v(x)dy/dx = u'(x)v(x) + u(x)v'(x) である。
ここで、u(x)=(x2)u(x) = (x - 2)v(x)=(x4+2x3+3x2+4x+5)v(x) = (x^4 + 2x^3 + 3x^2 + 4x + 5) とおく。
まず、u(x)u(x) を微分する。
u(x)=ddx(x2)=1u'(x) = \frac{d}{dx}(x - 2) = 1
次に、v(x)v(x) を微分する。
v(x)=ddx(x4+2x3+3x2+4x+5)=4x3+6x2+6x+4v'(x) = \frac{d}{dx}(x^4 + 2x^3 + 3x^2 + 4x + 5) = 4x^3 + 6x^2 + 6x + 4
したがって、積の微分公式より、
dydx=u(x)v(x)+u(x)v(x)\frac{dy}{dx} = u'(x)v(x) + u(x)v'(x)
=1(x4+2x3+3x2+4x+5)+(x2)(4x3+6x2+6x+4)= 1(x^4 + 2x^3 + 3x^2 + 4x + 5) + (x - 2)(4x^3 + 6x^2 + 6x + 4)
=x4+2x3+3x2+4x+5+(4x4+6x3+6x2+4x8x312x212x8)= x^4 + 2x^3 + 3x^2 + 4x + 5 + (4x^4 + 6x^3 + 6x^2 + 4x - 8x^3 - 12x^2 - 12x - 8)
=x4+2x3+3x2+4x+5+4x42x36x28x8= x^4 + 2x^3 + 3x^2 + 4x + 5 + 4x^4 - 2x^3 - 6x^2 - 8x - 8
=5x4+0x33x24x3= 5x^4 + 0x^3 - 3x^2 - 4x - 3
=5x43x24x3= 5x^4 - 3x^2 - 4x - 3

3. 最終的な答え

dydx=5x43x24x3\frac{dy}{dx} = 5x^4 - 3x^2 - 4x - 3

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