与えられた4つの微分の計算が正しいかどうかを判断します。

解析学微分積の微分計算
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断します。

2. 解き方の手順

積の微分公式 (uv)=uv+uv(uv)' = u'v + uv' を用いて、それぞれの計算を検証します。
(1) {x(x3)}=(x3)+x\{x(x-3)\}' = (x-3) + x
u=xu = x, v=x3v = x-3 とすると、u=1u' = 1, v=1v' = 1
(uv)=uv+uv=1(x3)+x(1)=x3+x=2x3(uv)' = u'v + uv' = 1(x-3) + x(1) = x-3 + x = 2x - 3
与えられた式は (x3)+x=2x3(x-3) + x = 2x-3 なので正しい。
(2) {(x+1)(x2)}=(x2)+(x+1)\{(x+1)(x-2)\}' = (x-2) + (x+1)
u=x+1u = x+1, v=x2v = x-2 とすると、u=1u' = 1, v=1v' = 1
(uv)=uv+uv=1(x2)+(x+1)(1)=x2+x+1=2x1(uv)' = u'v + uv' = 1(x-2) + (x+1)(1) = x-2 + x+1 = 2x - 1
与えられた式は (x2)+(x+1)=2x1(x-2) + (x+1) = 2x-1 なので正しい。
(3) {(x+1)(x2)}=(x2)+(x+1)\{(-x+1)(x-2)\}' = (x-2) + (-x+1)
u=x+1u = -x+1, v=x2v = x-2 とすると、u=1u' = -1, v=1v' = 1
(uv)=uv+uv=1(x2)+(x+1)(1)=x+2x+1=2x+3(uv)' = u'v + uv' = -1(x-2) + (-x+1)(1) = -x+2 -x+1 = -2x + 3
与えられた式は (x2)+(x+1)=2x+3(x-2) + (-x+1) = -2x+3 なので正しい。
(4) {(x2+3)(x2)}=x(x2)(x+3)\{(x^2+3)(-x-2)\}' = x(-x-2) - (x+3)
u=x2+3u = x^2+3, v=x2v = -x-2 とすると、u=2xu' = 2x, v=1v' = -1
(uv)=uv+uv=2x(x2)+(x2+3)(1)=2x24xx23=3x24x3(uv)' = u'v + uv' = 2x(-x-2) + (x^2+3)(-1) = -2x^2 -4x -x^2 -3 = -3x^2 -4x -3
与えられた式は x(x2)(x+3)=x22xx3=x23x3x(-x-2) - (x+3) = -x^2 -2x -x -3 = -x^2 -3x -3 なので間違い。

3. 最終的な答え

(1) 正しい
(2) 正しい
(3) 正しい
(4) 間違い

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