与えられた関数 $y = f(x) = (x^2 + 2) \cdot 3^x$ の導関数を求める問題です。

解析学導関数積の微分指数関数微分
2025/4/11

1. 問題の内容

与えられた関数 y=f(x)=(x2+2)3xy = f(x) = (x^2 + 2) \cdot 3^x の導関数を求める問題です。

2. 解き方の手順

この関数は、2つの関数の積の形をしています。つまり、u(x)=x2+2u(x) = x^2 + 2v(x)=3xv(x) = 3^x とおくと、y=u(x)v(x)y = u(x)v(x) となります。積の微分法則を用いて、導関数を求めます。積の微分法則は、次の通りです。
(uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv'
まず、u(x)u(x)v(x)v(x) の導関数を求めます。
u(x)=x2+2u(x) = x^2 + 2 より、u(x)=2xu'(x) = 2x
v(x)=3xv(x) = 3^x より、v(x)=3xln3v'(x) = 3^x \ln{3}
これらの導関数を積の微分法則に代入します。
y=u(x)v(x)+u(x)v(x)y' = u'(x)v(x) + u(x)v'(x)
y=(2x)(3x)+(x2+2)(3xln3)y' = (2x)(3^x) + (x^2 + 2)(3^x \ln{3})
y=2x3x+(x2+2)3xln3y' = 2x \cdot 3^x + (x^2 + 2) \cdot 3^x \ln{3}
y=3x[2x+(x2+2)ln3]y' = 3^x [2x + (x^2 + 2)\ln{3}]

3. 最終的な答え

y=3x[2x+(x2+2)ln3]y' = 3^x[2x + (x^2 + 2)\ln{3}]

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