与えられた関数を微分する問題です。 (1) $y = (x^2 + x)(e^{3x} + 1)$ (2) $y = (e^x + 2)(e^{2x} - 1)$

解析学微分積の微分指数関数
2025/5/14

1. 問題の内容

与えられた関数を微分する問題です。
(1) y=(x2+x)(e3x+1)y = (x^2 + x)(e^{3x} + 1)
(2) y=(ex+2)(e2x1)y = (e^x + 2)(e^{2x} - 1)

2. 解き方の手順

(1) 積の微分公式 (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' を用います。
u=x2+xu = x^2 + x とすると、u=2x+1u' = 2x + 1 です。
v=e3x+1v = e^{3x} + 1 とすると、v=3e3xv' = 3e^{3x} です。
したがって、
y=(2x+1)(e3x+1)+(x2+x)(3e3x)y' = (2x + 1)(e^{3x} + 1) + (x^2 + x)(3e^{3x})
=(2x+1)e3x+2x+1+3x2e3x+3xe3x= (2x + 1)e^{3x} + 2x + 1 + 3x^2e^{3x} + 3xe^{3x}
=(3x2+5x+1)e3x+2x+1= (3x^2 + 5x + 1)e^{3x} + 2x + 1
(2) 積の微分公式 (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' を用います。
u=ex+2u = e^x + 2 とすると、u=exu' = e^x です。
v=e2x1v = e^{2x} - 1 とすると、v=2e2xv' = 2e^{2x} です。
したがって、
y=ex(e2x1)+(ex+2)(2e2x)y' = e^x(e^{2x} - 1) + (e^x + 2)(2e^{2x})
=e3xex+2e3x+4e2x= e^{3x} - e^x + 2e^{3x} + 4e^{2x}
=3e3x+4e2xex= 3e^{3x} + 4e^{2x} - e^x

3. 最終的な答え

(1) y=(3x2+5x+1)e3x+2x+1y' = (3x^2 + 5x + 1)e^{3x} + 2x + 1
(2) y=3e3x+4e2xexy' = 3e^{3x} + 4e^{2x} - e^x

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