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

積の微分公式を用います。積の微分公式は、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の微分が、(u(x)v(x))=u(x)v(x)+u(x)v(x)(u(x)v(x))' = u'(x)v(x) + u(x)v'(x) で与えられるというものです。
この問題では、u(x)=x2+2u(x) = x^2 + 2v(x)=3xv(x) = 3^x とおきます。
まず、u(x)u(x) の導関数を求めます。
u(x)=(x2+2)=2xu'(x) = (x^2 + 2)' = 2x
次に、v(x)v(x) の導関数を求めます。
v(x)=(3x)=3xln(3)v'(x) = (3^x)' = 3^x \ln(3)
したがって、積の微分公式を用いて、f(x)f(x) の導関数は次のようになります。
f(x)=u(x)v(x)+u(x)v(x)=2x3x+(x2+2)3xln(3)f'(x) = u'(x)v(x) + u(x)v'(x) = 2x \cdot 3^x + (x^2 + 2) \cdot 3^x \ln(3)
f(x)=3x(2x+(x2+2)ln(3))f'(x) = 3^x (2x + (x^2 + 2) \ln(3))
f(x)=3x(2x+x2ln(3)+2ln(3))f'(x) = 3^x (2x + x^2 \ln(3) + 2 \ln(3))

3. 最終的な答え

f(x)=3x(x2ln(3)+2x+2ln(3))f'(x) = 3^x (x^2 \ln(3) + 2x + 2 \ln(3))

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