与えられた関数 $y = (-x^2 + x)e^{-x}$ の導関数が $y' = (x^2 - 3x + 1)e^{-x}$ であることを確認する問題です。

解析学微分導関数積の微分法則指数関数
2025/6/1

1. 問題の内容

与えられた関数 y=(x2+x)exy = (-x^2 + x)e^{-x} の導関数が y=(x23x+1)exy' = (x^2 - 3x + 1)e^{-x} であることを確認する問題です。

2. 解き方の手順

導関数を求めるために、積の微分法則を使用します。積の微分法則は、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' であることを示しています。
この問題では、u(x)=x2+xu(x) = -x^2 + xv(x)=exv(x) = e^{-x} とします。
まず、u(x)u(x) の導関数を計算します。
u(x)=2x+1u'(x) = -2x + 1
次に、v(x)v(x) の導関数を計算します。
v(x)=exv'(x) = -e^{-x}
次に、積の微分法則を適用します。
y=uv+uvy' = u'v + uv'
y=(2x+1)ex+(x2+x)(ex)y' = (-2x + 1)e^{-x} + (-x^2 + x)(-e^{-x})
y=(2x+1)ex+(x2x)exy' = (-2x + 1)e^{-x} + (x^2 - x)e^{-x}
y=(2x+1+x2x)exy' = (-2x + 1 + x^2 - x)e^{-x}
y=(x23x+1)exy' = (x^2 - 3x + 1)e^{-x}

3. 最終的な答え

与えられた関数 y=(x2+x)exy = (-x^2 + x)e^{-x} の導関数は y=(x23x+1)exy' = (x^2 - 3x + 1)e^{-x} であり、問題文に示されている導関数と一致します。

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