与えられた関数の微分を計算します。関数は、$e^{-3t}\frac{d}{dt}\{e^{3t}(\sin 3t + \cos 3t)\}$ です。

解析学微分関数の微分指数関数三角関数積の微分
2025/4/18

1. 問題の内容

与えられた関数の微分を計算します。関数は、e3tddt{e3t(sin3t+cos3t)}e^{-3t}\frac{d}{dt}\{e^{3t}(\sin 3t + \cos 3t)\} です。

2. 解き方の手順

まず、e3t(sin3t+cos3t)e^{3t}(\sin 3t + \cos 3t) を微分します。積の微分公式を使います。
ddt(uv)=uv+uv\frac{d}{dt} (uv) = u'v + uv'
ここで、u=e3tu = e^{3t}v=(sin3t+cos3t)v = (\sin 3t + \cos 3t) とおくと、
u=3e3tu' = 3e^{3t}v=3cos3t3sin3tv' = 3\cos 3t - 3\sin 3t
したがって、
ddt{e3t(sin3t+cos3t)}=3e3t(sin3t+cos3t)+e3t(3cos3t3sin3t)\frac{d}{dt}\{e^{3t}(\sin 3t + \cos 3t)\} = 3e^{3t}(\sin 3t + \cos 3t) + e^{3t}(3\cos 3t - 3\sin 3t)
=3e3tsin3t+3e3tcos3t+3e3tcos3t3e3tsin3t= 3e^{3t}\sin 3t + 3e^{3t}\cos 3t + 3e^{3t}\cos 3t - 3e^{3t}\sin 3t
=6e3tcos3t= 6e^{3t}\cos 3t
次に、e3t(6e3tcos3t)e^{-3t}(6e^{3t}\cos 3t) を計算します。
e3t6e3tcos3t=6cos3te^{-3t} \cdot 6e^{3t}\cos 3t = 6\cos 3t
したがって、e3tddt{e3t(sin3t+cos3t)}=6cos3te^{-3t}\frac{d}{dt}\{e^{3t}(\sin 3t + \cos 3t)\} = 6\cos 3tとなります。

3. 最終的な答え

6cos3t6\cos 3t

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