次の関数を、括弧内に示された文字で微分する問題です。 (1) $s = 3t^2 - 4t + 1$ を $t$ で微分します。 (2) $V = \frac{4}{3}\pi r^3$ を $r$ で微分します。

解析学微分導関数関数の微分
2025/5/7

1. 問題の内容

次の関数を、括弧内に示された文字で微分する問題です。
(1) s=3t24t+1s = 3t^2 - 4t + 1tt で微分します。
(2) V=43πr3V = \frac{4}{3}\pi r^3rr で微分します。

2. 解き方の手順

(1) s=3t24t+1s = 3t^2 - 4t + 1tt で微分します。
tnt^n の微分は ntn1nt^{n-1} であることを利用します。定数の微分は0です。
dsdt=ddt(3t24t+1)\frac{ds}{dt} = \frac{d}{dt}(3t^2 - 4t + 1)
dsdt=3ddt(t2)4ddt(t)+ddt(1)\frac{ds}{dt} = 3\frac{d}{dt}(t^2) - 4\frac{d}{dt}(t) + \frac{d}{dt}(1)
dsdt=3(2t)4(1)+0\frac{ds}{dt} = 3(2t) - 4(1) + 0
dsdt=6t4\frac{ds}{dt} = 6t - 4
(2) V=43πr3V = \frac{4}{3}\pi r^3rr で微分します。
rnr^n の微分は nrn1nr^{n-1} であることを利用します。 43π\frac{4}{3}\pi は定数です。
dVdr=ddr(43πr3)\frac{dV}{dr} = \frac{d}{dr}(\frac{4}{3}\pi r^3)
dVdr=43πddr(r3)\frac{dV}{dr} = \frac{4}{3}\pi \frac{d}{dr}(r^3)
dVdr=43π(3r2)\frac{dV}{dr} = \frac{4}{3}\pi (3r^2)
dVdr=4πr2\frac{dV}{dr} = 4\pi r^2

3. 最終的な答え

(1) dsdt=6t4\frac{ds}{dt} = 6t - 4
(2) dVdr=4πr2\frac{dV}{dr} = 4\pi r^2

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