与えられた関数を微分する問題です。全部で9個の関数があり、それぞれについて$y$を$x$で微分した$dy/dx$を求める必要があります。ここでは、特に問題(1) $y = x^2(3x-2)^4$ を解きます。

解析学微分積の微分合成関数の微分
2025/7/29
了解しました。以下の形式で問題の解答を提供します。

1. 問題の内容

与えられた関数を微分する問題です。全部で9個の関数があり、それぞれについてyyxxで微分したdy/dxdy/dxを求める必要があります。ここでは、特に問題(1) y=x2(3x2)4y = x^2(3x-2)^4 を解きます。

2. 解き方の手順

関数y=x2(3x2)4y = x^2(3x-2)^4 を微分します。積の微分法則と合成関数の微分法則を使います。積の微分法則は(uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv'であり、合成関数の微分法則は(f(g(x)))=f(g(x))g(x)(f(g(x)))' = f'(g(x))g'(x)です。
まず、u=x2u = x^2v=(3x2)4v = (3x-2)^4と置きます。
すると、u=2xu' = 2xとなります。
次に、v=4(3x2)33=12(3x2)3v' = 4(3x-2)^3 \cdot 3 = 12(3x-2)^3となります。(合成関数の微分法則を使用)
したがって、y=uv+uv=2x(3x2)4+x212(3x2)3y' = u'v + uv' = 2x(3x-2)^4 + x^2 \cdot 12(3x-2)^3となります。
これを整理します。
y=2x(3x2)4+12x2(3x2)3y' = 2x(3x-2)^4 + 12x^2(3x-2)^3
y=2x(3x2)3[(3x2)+6x]y' = 2x(3x-2)^3[(3x-2) + 6x]
y=2x(3x2)3(9x2)y' = 2x(3x-2)^3(9x-2)

3. 最終的な答え

dydx=2x(3x2)3(9x2)\frac{dy}{dx} = 2x(3x-2)^3(9x-2)

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