関数 $f(x) = (1-3x^2)^3$ の導関数 $f'(x)$ を求める問題です。

解析学導関数微分合成関数の微分チェーンルール関数
2025/5/12

1. 問題の内容

関数 f(x)=(13x2)3f(x) = (1-3x^2)^3 の導関数 f(x)f'(x) を求める問題です。

2. 解き方の手順

合成関数の微分法(チェーンルール)を使って導関数を求めます。
まず、u=13x2u = 1-3x^2 と置くと、f(x)=u3f(x) = u^3 となります。
チェーンルールより、
dfdx=dfdududx\frac{df}{dx} = \frac{df}{du} \cdot \frac{du}{dx}
です。
dfdu=d(u3)du=3u2\frac{df}{du} = \frac{d(u^3)}{du} = 3u^2
dudx=d(13x2)dx=6x\frac{du}{dx} = \frac{d(1-3x^2)}{dx} = -6x
したがって、
f(x)=dfdx=3u2(6x)=3(13x2)2(6x)=18x(13x2)2f'(x) = \frac{df}{dx} = 3u^2 \cdot (-6x) = 3(1-3x^2)^2 \cdot (-6x) = -18x(1-3x^2)^2

3. 最終的な答え

f(x)=18x(13x2)2f'(x) = -18x(1-3x^2)^2

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