関数 $f(t) = \frac{\pi}{3} (e^{-t} + 1)^2 (e^{-t} + 1)$ を $t$ について微分してください。

解析学微分指数関数合成関数の微分
2025/3/18

1. 問題の内容

関数 f(t)=π3(et+1)2(et+1)f(t) = \frac{\pi}{3} (e^{-t} + 1)^2 (e^{-t} + 1)tt について微分してください。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を整理します。
f(t)=π3(et+1)3f(t) = \frac{\pi}{3} (e^{-t} + 1)^3
次に、合成関数の微分法を適用します。
f(t)=π33(et+1)2ddt(et+1)f'(t) = \frac{\pi}{3} \cdot 3 (e^{-t} + 1)^2 \cdot \frac{d}{dt}(e^{-t} + 1)
ete^{-t} の微分は et-e^{-t} なので、
ddt(et+1)=et\frac{d}{dt}(e^{-t} + 1) = -e^{-t}
したがって、
f(t)=π33(et+1)2(et)f'(t) = \frac{\pi}{3} \cdot 3 (e^{-t} + 1)^2 (-e^{-t})
f(t)=πet(et+1)2f'(t) = -\pi e^{-t} (e^{-t} + 1)^2

3. 最終的な答え

f(t)=πet(et+1)2f'(t) = -\pi e^{-t} (e^{-t} + 1)^2

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