与えられた関数 $f(x) = e^{2x}(x^3 + 2x + 3)$ を微分する問題です。

解析学微分関数の微分積の微分法合成関数の微分法指数関数
2025/5/12

1. 問題の内容

与えられた関数 f(x)=e2x(x3+2x+3)f(x) = e^{2x}(x^3 + 2x + 3) を微分する問題です。

2. 解き方の手順

積の微分法と合成関数の微分法を用います。
積の微分法は、2つの関数 u(x)u(x)v(x)v(x) の積の微分が (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' で与えられることを利用します。
この問題では、u(x)=e2xu(x) = e^{2x}v(x)=x3+2x+3v(x) = x^3 + 2x + 3 とおきます。
まず、u(x)=e2xu(x) = e^{2x} の微分を計算します。
合成関数の微分法を用いると、u(x)=(e2x)=e2x(2x)=2e2xu'(x) = (e^{2x})' = e^{2x} \cdot (2x)' = 2e^{2x} となります。
次に、v(x)=x3+2x+3v(x) = x^3 + 2x + 3 の微分を計算します。
v(x)=(x3+2x+3)=3x2+2v'(x) = (x^3 + 2x + 3)' = 3x^2 + 2 となります。
積の微分法を用いて、f(x)f'(x) を計算します。
f(x)=u(x)v(x)+u(x)v(x)f'(x) = u'(x)v(x) + u(x)v'(x)
f(x)=2e2x(x3+2x+3)+e2x(3x2+2)f'(x) = 2e^{2x}(x^3 + 2x + 3) + e^{2x}(3x^2 + 2)
f(x)=e2x[2(x3+2x+3)+(3x2+2)]f'(x) = e^{2x}[2(x^3 + 2x + 3) + (3x^2 + 2)]
f(x)=e2x[2x3+4x+6+3x2+2]f'(x) = e^{2x}[2x^3 + 4x + 6 + 3x^2 + 2]
f(x)=e2x(2x3+3x2+4x+8)f'(x) = e^{2x}(2x^3 + 3x^2 + 4x + 8)

3. 最終的な答え

f(x)=e2x(2x3+3x2+4x+8)f'(x) = e^{2x}(2x^3 + 3x^2 + 4x + 8)

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