与えられた関数を微分する問題です。全部で8つの関数があります。

解析学微分導関数積の微分商の微分合成関数の微分
2025/5/10
はい、承知いたしました。画像にある数学の問題を解きます。

1. 問題の内容

与えられた関数を微分する問題です。全部で8つの関数があります。

2. 解き方の手順

(1) y=(x+3)(2x3)y = (x + 3)(2x - 3)
積の微分公式を使います。y=uvy = uvのとき、y=uv+uvy' = u'v + uv'です。
u=x+3u = x + 3, v=2x3v = 2x - 3 とすると、u=1u' = 1, v=2v' = 2
よって、y=1(2x3)+(x+3)2=2x3+2x+6=4x+3y' = 1 \cdot (2x - 3) + (x + 3) \cdot 2 = 2x - 3 + 2x + 6 = 4x + 3.
(2) y=(2x1)(x2+3x1)y = (2x - 1)(x^2 + 3x - 1)
積の微分公式を使います。u=2x1u = 2x - 1, v=x2+3x1v = x^2 + 3x - 1とすると、u=2u' = 2, v=2x+3v' = 2x + 3
よって、y=2(x2+3x1)+(2x1)(2x+3)=2x2+6x2+4x2+6x2x3=6x2+10x5y' = 2 \cdot (x^2 + 3x - 1) + (2x - 1) \cdot (2x + 3) = 2x^2 + 6x - 2 + 4x^2 + 6x - 2x - 3 = 6x^2 + 10x - 5.
(3) s=(t2+2)(t3+1)s = (t^2 + 2)(t^3 + 1)
積の微分公式を使います。u=t2+2u = t^2 + 2, v=t3+1v = t^3 + 1とすると、u=2tu' = 2t, v=3t2v' = 3t^2
よって、s=2t(t3+1)+(t2+2)3t2=2t4+2t+3t4+6t2=5t4+6t2+2ts' = 2t \cdot (t^3 + 1) + (t^2 + 2) \cdot 3t^2 = 2t^4 + 2t + 3t^4 + 6t^2 = 5t^4 + 6t^2 + 2t.
(4) y=3xx2y = \frac{3x}{x - 2}
商の微分公式を使います。y=uvy = \frac{u}{v}のとき、y=uvuvv2y' = \frac{u'v - uv'}{v^2}です。
u=3xu = 3x, v=x2v = x - 2とすると、u=3u' = 3, v=1v' = 1
よって、y=3(x2)3x1(x2)2=3x63x(x2)2=6(x2)2y' = \frac{3 \cdot (x - 2) - 3x \cdot 1}{(x - 2)^2} = \frac{3x - 6 - 3x}{(x - 2)^2} = \frac{-6}{(x - 2)^2}.
(5) s=1t+2s = \frac{1}{t + 2}
商の微分公式を使います。u=1u = 1, v=t+2v = t + 2とすると、u=0u' = 0, v=1v' = 1
よって、s=0(t+2)11(t+2)2=1(t+2)2s' = \frac{0 \cdot (t + 2) - 1 \cdot 1}{(t + 2)^2} = \frac{-1}{(t + 2)^2}.
または、s=(t+2)1s = (t+2)^{-1}とみて合成関数の微分で、s=1(t+2)21=1(t+2)2s' = -1 (t+2)^{-2} \cdot 1 = \frac{-1}{(t+2)^2}
(6) y=x3+2x1y = x^3 + \frac{2}{x - 1}
y=x3+2(x1)1y = x^3 + 2(x-1)^{-1}なので、y=3x2+2(1)(x1)2(1)=3x22(x1)2y' = 3x^2 + 2(-1)(x-1)^{-2}(1) = 3x^2 - \frac{2}{(x-1)^2}.
(7) y=2x3x+1y = \frac{2x - 3}{x + 1}
商の微分公式を使います。u=2x3u = 2x - 3, v=x+1v = x + 1とすると、u=2u' = 2, v=1v' = 1
よって、y=2(x+1)(2x3)1(x+1)2=2x+22x+3(x+1)2=5(x+1)2y' = \frac{2 \cdot (x + 1) - (2x - 3) \cdot 1}{(x + 1)^2} = \frac{2x + 2 - 2x + 3}{(x + 1)^2} = \frac{5}{(x + 1)^2}.
(8) y=x2x1y = \frac{x^2}{x - 1}
商の微分公式を使います。u=x2u = x^2, v=x1v = x - 1とすると、u=2xu' = 2x, v=1v' = 1
よって、y=2x(x1)x21(x1)2=2x22xx2(x1)2=x22x(x1)2=x(x2)(x1)2y' = \frac{2x \cdot (x - 1) - x^2 \cdot 1}{(x - 1)^2} = \frac{2x^2 - 2x - x^2}{(x - 1)^2} = \frac{x^2 - 2x}{(x - 1)^2} = \frac{x(x - 2)}{(x - 1)^2}.

3. 最終的な答え

(1) y=4x+3y' = 4x + 3
(2) y=6x2+10x5y' = 6x^2 + 10x - 5
(3) s=5t4+6t2+2ts' = 5t^4 + 6t^2 + 2t
(4) y=6(x2)2y' = \frac{-6}{(x - 2)^2}
(5) s=1(t+2)2s' = \frac{-1}{(t + 2)^2}
(6) y=3x22(x1)2y' = 3x^2 - \frac{2}{(x-1)^2}
(7) y=5(x+1)2y' = \frac{5}{(x + 1)^2}
(8) y=x(x2)(x1)2y' = \frac{x(x - 2)}{(x - 1)^2}

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