与えられた5つの関数について、それぞれの導関数を求める問題です。具体的には、以下の関数について導関数を求めます。 (1) $(\frac{x^{12}}{3x^3})'$ (2) $(\frac{1}{2}x^2 + \frac{1}{3}x + 5)^6{}'$ (3) $(8e^{\frac{1}{4}x})'$ (4) $(8e^{\frac{1}{2}x^2})'$ (5) $(\log(x^5+2))'$

解析学導関数微分合成関数指数関数対数関数
2025/8/4
はい、承知いたしました。以下の形式で回答します。

1. 問題の内容

与えられた5つの関数について、それぞれの導関数を求める問題です。具体的には、以下の関数について導関数を求めます。
(1) (x123x3)(\frac{x^{12}}{3x^3})'
(2) (12x2+13x+5)6(\frac{1}{2}x^2 + \frac{1}{3}x + 5)^6{}'
(3) (8e14x)(8e^{\frac{1}{4}x})'
(4) (8e12x2)(8e^{\frac{1}{2}x^2})'
(5) (log(x5+2))(\log(x^5+2))'

2. 解き方の手順

(1) (x123x3)(\frac{x^{12}}{3x^3})'
まず、関数を簡略化します。
x123x3=13x123=13x9\frac{x^{12}}{3x^3} = \frac{1}{3}x^{12-3} = \frac{1}{3}x^9
次に、導関数を計算します。
(13x9)=139x91=3x8(\frac{1}{3}x^9)' = \frac{1}{3} \cdot 9x^{9-1} = 3x^8
(2) (12x2+13x+5)6(\frac{1}{2}x^2 + \frac{1}{3}x + 5)^6{}'
合成関数の微分を行います。u=12x2+13x+5u = \frac{1}{2}x^2 + \frac{1}{3}x + 5とすると、y=u6y = u^6です。
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
dydu=6u5\frac{dy}{du} = 6u^5
dudx=x+13\frac{du}{dx} = x + \frac{1}{3}
したがって、
dydx=6(12x2+13x+5)5(x+13)\frac{dy}{dx} = 6(\frac{1}{2}x^2 + \frac{1}{3}x + 5)^5 (x + \frac{1}{3})
(3) (8e14x)(8e^{\frac{1}{4}x})'
指数関数の微分を行います。
(8e14x)=8e14x14=2e14x(8e^{\frac{1}{4}x})' = 8 \cdot e^{\frac{1}{4}x} \cdot \frac{1}{4} = 2e^{\frac{1}{4}x}
(4) (8e12x2)(8e^{\frac{1}{2}x^2})'
これも指数関数の微分を行います。
(8e12x2)=8e12x2(12x2)=8e12x2x=8xe12x2(8e^{\frac{1}{2}x^2})' = 8 \cdot e^{\frac{1}{2}x^2} \cdot (\frac{1}{2}x^2)' = 8 \cdot e^{\frac{1}{2}x^2} \cdot x = 8xe^{\frac{1}{2}x^2}
(5) (log(x5+2))(\log(x^5+2))'
対数関数の微分を行います。
(log(x5+2))=1x5+2(x5+2)=1x5+25x4=5x4x5+2(\log(x^5+2))' = \frac{1}{x^5+2} \cdot (x^5+2)' = \frac{1}{x^5+2} \cdot 5x^4 = \frac{5x^4}{x^5+2}

3. 最終的な答え

(1) 3x83x^8
(2) 6(12x2+13x+5)5(x+13)6(\frac{1}{2}x^2 + \frac{1}{3}x + 5)^5 (x + \frac{1}{3})
(3) 2e14x2e^{\frac{1}{4}x}
(4) 8xe12x28xe^{\frac{1}{2}x^2}
(5) 5x4x5+2\frac{5x^4}{x^5+2}

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