画像に示された関数を微分する問題です。具体的には、以下の関数について微分を求めます。 10.(1) $y = 5x^3$ 10.(2) $y = x^2 - \sqrt{2}$ 10.(3) $y = \frac{1}{4}(3x^4 - 4x^2)$ 10.(4) $y = \frac{x^4 - x^2}{2}$ 11.(1) $y = (x+3)(2x-3)$ 11.(2) $y = (2x-1)(x^2+3x-1)$ 11.(3) $s = (t^2+2)(t^3+1)$ 11.(4) $y = \frac{3x}{x-2}$ 11.(5) $s = \frac{1}{t+2}$ 11.(6) $y = x^3 + \frac{2}{x-1}$ 11.(7) $y = \frac{2x-3}{x+1}$ 11.(8) $y = \frac{x^2}{x-1}$

解析学微分関数の微分微分公式
2025/6/14
はい、承知いたしました。画像にある問題の微分を計算します。

1. 問題の内容

画像に示された関数を微分する問題です。具体的には、以下の関数について微分を求めます。
10.(1) y=5x3y = 5x^3
10.(2) y=x22y = x^2 - \sqrt{2}
10.(3) y=14(3x44x2)y = \frac{1}{4}(3x^4 - 4x^2)
10.(4) y=x4x22y = \frac{x^4 - x^2}{2}
11.(1) y=(x+3)(2x3)y = (x+3)(2x-3)
11.(2) y=(2x1)(x2+3x1)y = (2x-1)(x^2+3x-1)
11.(3) s=(t2+2)(t3+1)s = (t^2+2)(t^3+1)
11.(4) y=3xx2y = \frac{3x}{x-2}
11.(5) s=1t+2s = \frac{1}{t+2}
11.(6) y=x3+2x1y = x^3 + \frac{2}{x-1}
11.(7) y=2x3x+1y = \frac{2x-3}{x+1}
11.(8) y=x2x1y = \frac{x^2}{x-1}

2. 解き方の手順

それぞれの関数について、以下の微分公式や計算法則を用いて微分を計算します。
* 定数倍の微分: (cf(x))=cf(x)(cf(x))' = cf'(x)
* 和と差の微分: (f(x)±g(x))=f(x)±g(x)(f(x) \pm g(x))' = f'(x) \pm g'(x)
* べき関数の微分: (xn)=nxn1(x^n)' = nx^{n-1}
* 積の微分: (f(x)g(x))=f(x)g(x)+f(x)g(x)(f(x)g(x))' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)
* 商の微分: (f(x)g(x))=f(x)g(x)f(x)g(x)g(x)2(\frac{f(x)}{g(x)})' = \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{g(x)^2}
* 合成関数の微分: ddxf(g(x))=f(g(x))g(x)\frac{d}{dx} f(g(x)) = f'(g(x))g'(x)
それぞれの問題について、微分を計算する手順を以下に示します。
10.(1) y=5x3y = 5x^3
y=53x2=15x2y' = 5 \cdot 3x^2 = 15x^2
10.(2) y=x22y = x^2 - \sqrt{2}
y=2x0=2xy' = 2x - 0 = 2x
10.(3) y=14(3x44x2)y = \frac{1}{4}(3x^4 - 4x^2)
y=34x4x2y = \frac{3}{4}x^4 - x^2
y=344x32x=3x32xy' = \frac{3}{4} \cdot 4x^3 - 2x = 3x^3 - 2x
10.(4) y=x4x22y = \frac{x^4 - x^2}{2}
y=12x412x2y = \frac{1}{2}x^4 - \frac{1}{2}x^2
y=124x3122x=2x3xy' = \frac{1}{2} \cdot 4x^3 - \frac{1}{2} \cdot 2x = 2x^3 - x
11.(1) y=(x+3)(2x3)y = (x+3)(2x-3)
y=2x23x+6x9=2x2+3x9y = 2x^2 - 3x + 6x - 9 = 2x^2 + 3x - 9
y=4x+3y' = 4x + 3
11.(2) y=(2x1)(x2+3x1)y = (2x-1)(x^2+3x-1)
y=2x3+6x22xx23x+1=2x3+5x25x+1y = 2x^3 + 6x^2 - 2x - x^2 - 3x + 1 = 2x^3 + 5x^2 - 5x + 1
y=6x2+10x5y' = 6x^2 + 10x - 5
11.(3) s=(t2+2)(t3+1)s = (t^2+2)(t^3+1)
s=t5+t2+2t3+2s = t^5 + t^2 + 2t^3 + 2
s=5t4+2t+6t2s' = 5t^4 + 2t + 6t^2
11.(4) y=3xx2y = \frac{3x}{x-2}
y=3(x2)3x(1)(x2)2=3x63x(x2)2=6(x2)2y' = \frac{3(x-2) - 3x(1)}{(x-2)^2} = \frac{3x - 6 - 3x}{(x-2)^2} = \frac{-6}{(x-2)^2}
11.(5) s=1t+2s = \frac{1}{t+2}
s=(t+2)1s = (t+2)^{-1}
s=1(t+2)21=1(t+2)2s' = -1(t+2)^{-2} \cdot 1 = -\frac{1}{(t+2)^2}
11.(6) y=x3+2x1y = x^3 + \frac{2}{x-1}
y=x3+2(x1)1y = x^3 + 2(x-1)^{-1}
y=3x22(x1)21=3x22(x1)2y' = 3x^2 - 2(x-1)^{-2} \cdot 1 = 3x^2 - \frac{2}{(x-1)^2}
11.(7) y=2x3x+1y = \frac{2x-3}{x+1}
y=2(x+1)(2x3)(1)(x+1)2=2x+22x+3(x+1)2=5(x+1)2y' = \frac{2(x+1) - (2x-3)(1)}{(x+1)^2} = \frac{2x + 2 - 2x + 3}{(x+1)^2} = \frac{5}{(x+1)^2}
11.(8) y=x2x1y = \frac{x^2}{x-1}
y=2x(x1)x2(1)(x1)2=2x22xx2(x1)2=x22x(x1)2=x(x2)(x1)2y' = \frac{2x(x-1) - x^2(1)}{(x-1)^2} = \frac{2x^2 - 2x - x^2}{(x-1)^2} = \frac{x^2 - 2x}{(x-1)^2} = \frac{x(x-2)}{(x-1)^2}

3. 最終的な答え

10.(1) y=15x2y' = 15x^2
10.(2) y=2xy' = 2x
10.(3) y=3x32xy' = 3x^3 - 2x
10.(4) y=2x3xy' = 2x^3 - x
11.(1) y=4x+3y' = 4x + 3
11.(2) y=6x2+10x5y' = 6x^2 + 10x - 5
11.(3) s=5t4+6t2+2ts' = 5t^4 + 6t^2 + 2t
11.(4) y=6(x2)2y' = -\frac{6}{(x-2)^2}
11.(5) s=1(t+2)2s' = -\frac{1}{(t+2)^2}
11.(6) y=3x22(x1)2y' = 3x^2 - \frac{2}{(x-1)^2}
11.(7) y=5(x+1)2y' = \frac{5}{(x+1)^2}
11.(8) y=x(x2)(x1)2y' = \frac{x(x-2)}{(x-1)^2}

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