与えられた20個の関数を微分せよという問題です。

解析学微分導関数関数の微分
2025/5/1
はい、承知いたしました。画像の数学の問題を解いていきます。

1. 問題の内容

与えられた20個の関数を微分せよという問題です。

2. 解き方の手順

(1) y=2x+4y = 2x + 4
y=2y' = 2
(2) y=3x25x+2y = 3x^2 - 5x + 2
y=6x5y' = 6x - 5
(3) y=12x2+xy = \frac{1}{2}x^2 + x
y=x+1y' = x + 1
(4) y=2x3+4x23x+5y = 2x^3 + 4x^2 - 3x + 5
y=6x2+8x3y' = 6x^2 + 8x - 3
(5) y=x5+x3+xy = x^5 + x^3 + x
y=5x4+3x2+1y' = 5x^4 + 3x^2 + 1
(6) y=4x62x4+3x21y = -4x^6 - 2x^4 + 3x^2 - 1
y=24x58x3+6xy' = -24x^5 - 8x^3 + 6x
(7) y=(3x+1)(x24)y = (3x+1)(x^2-4)
y=3x3+x212x4y = 3x^3 + x^2 - 12x - 4
y=9x2+2x12y' = 9x^2 + 2x - 12
(8) y=(2x23)(x2+x+1)y = (2x^2-3)(x^2+x+1)
y=2x4+2x3+2x23x23x3y = 2x^4 + 2x^3 + 2x^2 - 3x^2 - 3x - 3
y=2x4+2x3x23x3y = 2x^4 + 2x^3 - x^2 - 3x - 3
y=8x3+6x22x3y' = 8x^3 + 6x^2 - 2x - 3
(9) y=(x32x)(3x4+1)y = (x^3 - 2x)(3x^4 + 1)
y=3x7+x36x52xy = 3x^7 + x^3 - 6x^5 - 2x
y=21x6+3x230x42y' = 21x^6 + 3x^2 - 30x^4 - 2
y=21x630x4+3x22y' = 21x^6 - 30x^4 + 3x^2 - 2
(10) y=32x+1y = \frac{3}{2x+1}
y=32(2x+1)2=6(2x+1)2y' = \frac{-3 \cdot 2}{(2x+1)^2} = \frac{-6}{(2x+1)^2}
(11) y=2x1x2+1y = \frac{2x-1}{x^2+1}
y=2(x2+1)(2x1)(2x)(x2+1)2=2x2+24x2+2x(x2+1)2=2x2+2x+2(x2+1)2y' = \frac{2(x^2+1) - (2x-1)(2x)}{(x^2+1)^2} = \frac{2x^2+2 - 4x^2 + 2x}{(x^2+1)^2} = \frac{-2x^2 + 2x + 2}{(x^2+1)^2}
(12) y=x2x1y = \frac{x^2}{x-1}
y=2x(x1)x2(1)(x1)2=2x22xx2(x1)2=x22x(x1)2y' = \frac{2x(x-1) - x^2(1)}{(x-1)^2} = \frac{2x^2 - 2x - x^2}{(x-1)^2} = \frac{x^2 - 2x}{(x-1)^2}
(13) y=4x2=4x2y = \frac{4}{x^2} = 4x^{-2}
y=8x3=8x3y' = -8x^{-3} = -\frac{8}{x^3}
(14) y=13x3=13x3y = \frac{1}{3x^3} = \frac{1}{3}x^{-3}
y=13(3)x4=x4=1x4y' = \frac{1}{3} \cdot (-3) x^{-4} = -x^{-4} = -\frac{1}{x^4}
(15) y=2cosx+3sinx+4y = 2\cos x + 3\sin x + 4
y=2sinx+3cosxy' = -2\sin x + 3\cos x
(16) y=3ex+5logxy = 3e^x + 5\log x
y=3ex+5xy' = 3e^x + \frac{5}{x}
(17) y=sinxcosx=12sin2xy = \sin x \cdot \cos x = \frac{1}{2} \sin 2x
y=cos2xy' = \cos 2x
または
y=cosxcosx+sinx(sinx)=cos2xsin2x=cos2xy' = \cos x \cdot \cos x + \sin x \cdot (-\sin x) = \cos^2 x - \sin^2 x = \cos 2x
(18) y=xlogxy = x \cdot \log x
y=1logx+x1x=logx+1y' = 1 \cdot \log x + x \cdot \frac{1}{x} = \log x + 1
(19) y=x2exy = x^2 \cdot e^x
y=2xex+x2ex=(x2+2x)exy' = 2x \cdot e^x + x^2 \cdot e^x = (x^2 + 2x) e^x
(20) y=sinxcosx=tanxy = \frac{\sin x}{\cos x} = \tan x
y=cosxcosxsinx(sinx)cos2x=cos2x+sin2xcos2x=1cos2x=sec2xy' = \frac{\cos x \cdot \cos x - \sin x \cdot (-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{\cos^2 x + \sin^2 x}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x

3. 最終的な答え

(1) y=2y' = 2
(2) y=6x5y' = 6x - 5
(3) y=x+1y' = x + 1
(4) y=6x2+8x3y' = 6x^2 + 8x - 3
(5) y=5x4+3x2+1y' = 5x^4 + 3x^2 + 1
(6) y=24x58x3+6xy' = -24x^5 - 8x^3 + 6x
(7) y=9x2+2x12y' = 9x^2 + 2x - 12
(8) y=8x3+6x22x3y' = 8x^3 + 6x^2 - 2x - 3
(9) y=21x630x4+3x22y' = 21x^6 - 30x^4 + 3x^2 - 2
(10) y=6(2x+1)2y' = \frac{-6}{(2x+1)^2}
(11) y=2x2+2x+2(x2+1)2y' = \frac{-2x^2 + 2x + 2}{(x^2+1)^2}
(12) y=x22x(x1)2y' = \frac{x^2 - 2x}{(x-1)^2}
(13) y=8x3y' = -\frac{8}{x^3}
(14) y=1x4y' = -\frac{1}{x^4}
(15) y=2sinx+3cosxy' = -2\sin x + 3\cos x
(16) y=3ex+5xy' = 3e^x + \frac{5}{x}
(17) y=cos2xy' = \cos 2x
(18) y=logx+1y' = \log x + 1
(19) y=(x2+2x)exy' = (x^2 + 2x) e^x
(20) y=sec2xy' = \sec^2 x

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