関数 $f(x) = \frac{3}{e^{4x-1}}$ の導関数 $\frac{df(x)}{dx}$ を求める問題です。

解析学微分導関数指数関数合成関数の微分
2025/4/14

1. 問題の内容

関数 f(x)=3e4x1f(x) = \frac{3}{e^{4x-1}} の導関数 df(x)dx\frac{df(x)}{dx} を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、関数を f(x)=3e(4x1)f(x) = 3e^{-(4x-1)} と書き換えます。
次に、合成関数の微分法を使います。つまり、f(x)=3eg(x)f(x)=3e^{g(x)}g(x)=(4x1)g(x) = -(4x-1) とおくと、
df(x)dx=3eg(x)dg(x)dx\frac{df(x)}{dx} = 3e^{g(x)} \cdot \frac{dg(x)}{dx}
ここで、g(x)=(4x1)=4x+1g(x) = -(4x-1) = -4x+1 なので、
dg(x)dx=4\frac{dg(x)}{dx} = -4
したがって、
df(x)dx=3e4x+1(4)=12e4x+1=12e4x1\frac{df(x)}{dx} = 3e^{-4x+1} \cdot (-4) = -12e^{-4x+1} = -\frac{12}{e^{4x-1}}

3. 最終的な答え

df(x)dx=12e4x1\frac{df(x)}{dx} = -\frac{12}{e^{4x-1}}

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