関数 $f(x) = (x+1)e^{7x+3}$ が与えられたとき、導関数 $f'(x)$ が 0 となる $x$ の値を求める。

解析学微分導関数指数関数積の微分法
2025/6/18

1. 問題の内容

関数 f(x)=(x+1)e7x+3f(x) = (x+1)e^{7x+3} が与えられたとき、導関数 f(x)f'(x) が 0 となる xx の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、f(x)f(x) の導関数 f(x)f'(x) を計算する。積の微分法を用いる。
f(x)=(x+1)e7x+3f(x) = (x+1)e^{7x+3} より、
f(x)=(x+1)e7x+3+(x+1)(e7x+3)f'(x) = (x+1)'e^{7x+3} + (x+1)(e^{7x+3})'
(x+1)=1(x+1)' = 1
(e7x+3)=7e7x+3(e^{7x+3})' = 7e^{7x+3}
したがって、
f(x)=e7x+3+(x+1)7e7x+3=e7x+3+7(x+1)e7x+3f'(x) = e^{7x+3} + (x+1)7e^{7x+3} = e^{7x+3} + 7(x+1)e^{7x+3}
e7x+3e^{7x+3} でくくると、
f(x)=e7x+3(1+7(x+1))=e7x+3(1+7x+7)=e7x+3(7x+8)f'(x) = e^{7x+3}(1 + 7(x+1)) = e^{7x+3}(1 + 7x + 7) = e^{7x+3}(7x + 8)
f(x)=0f'(x) = 0 となる xx の値を求める。
e7x+3(7x+8)=0e^{7x+3}(7x+8) = 0
e7x+3e^{7x+3} は常に正であるから、e7x+30e^{7x+3} \neq 0 である。
したがって、7x+8=07x + 8 = 0 を解けばよい。
7x=87x = -8
x=87x = -\frac{8}{7}

3. 最終的な答え

x=87x = -\frac{8}{7}

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