与えられた3つの関数 $y_1$, $y_2$, $y_3$ を $x$ で微分する問題です。具体的には、以下の微分を計算します。 (1) $\frac{d}{dx}(e^x \sin x)$ (2) $\frac{d}{dx}(e^x \cos x)$ (3) $\frac{d}{dx}(e^x \log x)$

解析学微分積の微分指数関数三角関数対数関数
2025/6/1

1. 問題の内容

与えられた3つの関数 y1y_1, y2y_2, y3y_3xx で微分する問題です。具体的には、以下の微分を計算します。
(1) ddx(exsinx)\frac{d}{dx}(e^x \sin x)
(2) ddx(excosx)\frac{d}{dx}(e^x \cos x)
(3) ddx(exlogx)\frac{d}{dx}(e^x \log x)

2. 解き方の手順

積の微分公式 (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' を利用します。
(1) y1=exsinxy_1 = e^x \sin x の微分:
u=exu = e^x, v=sinxv = \sin x とすると、u=exu' = e^x, v=cosxv' = \cos x なので、
dy1dx=ddx(exsinx)=exsinx+excosx=ex(sinx+cosx)\frac{dy_1}{dx} = \frac{d}{dx}(e^x \sin x) = e^x \sin x + e^x \cos x = e^x(\sin x + \cos x)
(2) y2=excosxy_2 = e^x \cos x の微分:
u=exu = e^x, v=cosxv = \cos x とすると、u=exu' = e^x, v=sinxv' = -\sin x なので、
dy2dx=ddx(excosx)=excosx+ex(sinx)=ex(cosxsinx)\frac{dy_2}{dx} = \frac{d}{dx}(e^x \cos x) = e^x \cos x + e^x(-\sin x) = e^x(\cos x - \sin x)
(3) y3=exlogxy_3 = e^x \log x の微分:
u=exu = e^x, v=logxv = \log x とすると、u=exu' = e^x, v=1xv' = \frac{1}{x} なので、
dy3dx=ddx(exlogx)=exlogx+ex1x=ex(logx+1x)\frac{dy_3}{dx} = \frac{d}{dx}(e^x \log x) = e^x \log x + e^x \frac{1}{x} = e^x(\log x + \frac{1}{x})

3. 最終的な答え

(1) dy1dx=ex(sinx+cosx)\frac{dy_1}{dx} = e^x(\sin x + \cos x)
(2) dy2dx=ex(cosxsinx)\frac{dy_2}{dx} = e^x(\cos x - \sin x)
(3) dy3dx=ex(logx+1x)\frac{dy_3}{dx} = e^x(\log x + \frac{1}{x})

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