$y = e^{2x}$ の第 $n$ 次導関数 $y^{(n)}$ を求める問題です。ここで、$n$ は自然数です。

解析学微分導関数指数関数数学的帰納法
2025/7/31

1. 問題の内容

y=e2xy = e^{2x} の第 nn 次導関数 y(n)y^{(n)} を求める問題です。ここで、nn は自然数です。

2. 解き方の手順

まず、いくつかの導関数を計算して、規則性を見つけます。
* y=e2xy = e^{2x}
* y=ddxe2x=2e2xy' = \frac{d}{dx} e^{2x} = 2e^{2x}
* y=ddx(2e2x)=22e2x=22e2xy'' = \frac{d}{dx} (2e^{2x}) = 2 \cdot 2e^{2x} = 2^2 e^{2x}
* y=ddx(22e2x)=222e2x=23e2xy''' = \frac{d}{dx} (2^2 e^{2x}) = 2^2 \cdot 2e^{2x} = 2^3 e^{2x}
これらの結果から、y(n)=2ne2xy^{(n)} = 2^n e^{2x} であると推測できます。
厳密には、数学的帰納法を使って証明できますが、ここでは省略します。

3. 最終的な答え

y(n)=2ne2xy^{(n)} = 2^n e^{2x}
選択肢4が正解です。

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