与えられた4つの微分の計算が正しいかどうかを判定する問題です。

解析学微分指数関数べき関数微分計算
2025/6/17

1. 問題の内容

与えられた4つの微分の計算が正しいかどうかを判定する問題です。

2. 解き方の手順

(1) (2x)(2^x)' は、指数関数の微分です。公式 (ax)=axloga(a^x)' = a^x \log a を用いると、(2x)=2xlog2(2^x)' = 2^x \log 2 となります。与えられた答え x2x1x2^{x-1} とは異なります。
(2) (x3)(x^3)' は、べき関数の微分です。公式 (xn)=nxn1(x^n)' = nx^{n-1} を用いると、(x3)=3x31=3x2(x^3)' = 3x^{3-1} = 3x^2 となります。与えられた答え 3x23x^2 と一致します。
(3) (x)=(x1/2)(\sqrt{x})' = (x^{1/2})' は、べき関数の微分です。公式 (xn)=nxn1(x^n)' = nx^{n-1} を用いると、(x1/2)=12x121=12x12=12x(x^{1/2})' = \frac{1}{2}x^{\frac{1}{2}-1} = \frac{1}{2}x^{-\frac{1}{2}} = \frac{1}{2\sqrt{x}} となります。与えられた答え 12x\frac{1}{2\sqrt{x}} と一致します。
(4) (x0.8)(x^{-0.8})' は、べき関数の微分です。公式 (xn)=nxn1(x^n)' = nx^{n-1} を用いると、(x0.8)=0.8x0.81=0.8x1.8(x^{-0.8})' = -0.8x^{-0.8-1} = -0.8x^{-1.8} となります。与えられた答え 0.8x0.2-0.8x^{0.2} とは異なります。

3. 最終的な答え

(1) 誤り
(2) 正しい
(3) 正しい
(4) 誤り

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