与えられた関数 $y = f(x) = (x^2 + 3)^{50}$ の導関数 $y'$ または $f'(x)$ を求める問題です。

解析学微分導関数連鎖律合成関数
2025/4/11

1. 問題の内容

与えられた関数 y=f(x)=(x2+3)50y = f(x) = (x^2 + 3)^{50} の導関数 yy' または f(x)f'(x) を求める問題です。

2. 解き方の手順

この関数は合成関数なので、連鎖律(チェインルール)を用いて微分します。連鎖律は、関数 y=uny = u^n において、uuxx の関数であるとき、yyxx に関する導関数が dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} で与えられるというものです。
まず、u=x2+3u = x^2 + 3 とおくと、y=u50y = u^{50} となります。
次に、それぞれの導関数を求めます。
dydu=50u49\frac{dy}{du} = 50u^{49}
dudx=2x\frac{du}{dx} = 2x
したがって、連鎖律より、
dydx=dydududx=50u492x=100xu49\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx} = 50u^{49} \cdot 2x = 100x u^{49}
u=x2+3u = x^2 + 3 を代入すると、
dydx=100x(x2+3)49\frac{dy}{dx} = 100x (x^2 + 3)^{49}

3. 最終的な答え

y=100x(x2+3)49y' = 100x(x^2 + 3)^{49}

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