関数 $y = xe^x$ の3次導関数 $y^{(3)}$ を求める問題です。

解析学微分導関数積の微分法指数関数
2025/7/30

1. 問題の内容

関数 y=xexy = xe^x の3次導関数 y(3)y^{(3)} を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、yy を1回微分します。積の微分法を用います。
y=(x)ex+x(ex)=ex+xex=(x+1)ex y' = (x)'e^x + x(e^x)' = e^x + xe^x = (x+1)e^x
次に、yy' をもう1回微分します。再び積の微分法を用います。
y=(x+1)ex+(x+1)(ex)=ex+(x+1)ex=(x+2)ex y'' = (x+1)'e^x + (x+1)(e^x)' = e^x + (x+1)e^x = (x+2)e^x
最後に、yy'' をもう1回微分します。再び積の微分法を用います。
y(3)=(x+2)ex+(x+2)(ex)=ex+(x+2)ex=(x+3)ex y^{(3)} = (x+2)'e^x + (x+2)(e^x)' = e^x + (x+2)e^x = (x+3)e^x

3. 最終的な答え

y(3)=(x+3)exy^{(3)} = (x+3)e^x

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