与えられた6つの関数それぞれについて、第3次導関数までを求める問題です。 (1) $y = x^3 - 2x + 5$ (2) $y = \frac{1}{x}$ (3) $y = \cos x$ (4) $y = \log x$ (5) $y = e^x$ (6) $y = e^{-2x}$

解析学微分導関数指数関数対数関数三角関数
2025/6/23

1. 問題の内容

与えられた6つの関数それぞれについて、第3次導関数までを求める問題です。
(1) y=x32x+5y = x^3 - 2x + 5
(2) y=1xy = \frac{1}{x}
(3) y=cosxy = \cos x
(4) y=logxy = \log x
(5) y=exy = e^x
(6) y=e2xy = e^{-2x}

2. 解き方の手順

(1) y=x32x+5y = x^3 - 2x + 5
- 1次導関数: y=3x22y' = 3x^2 - 2
- 2次導関数: y=6xy'' = 6x
- 3次導関数: y=6y''' = 6
(2) y=1x=x1y = \frac{1}{x} = x^{-1}
- 1次導関数: y=1x2=1x2y' = -1x^{-2} = -\frac{1}{x^2}
- 2次導関数: y=2x3=2x3y'' = 2x^{-3} = \frac{2}{x^3}
- 3次導関数: y=6x4=6x4y''' = -6x^{-4} = -\frac{6}{x^4}
(3) y=cosxy = \cos x
- 1次導関数: y=sinxy' = -\sin x
- 2次導関数: y=cosxy'' = -\cos x
- 3次導関数: y=sinxy''' = \sin x
(4) y=logxy = \log x
- 1次導関数: y=1xy' = \frac{1}{x}
- 2次導関数: y=1x2y'' = -\frac{1}{x^2}
- 3次導関数: y=2x3y''' = \frac{2}{x^3}
(5) y=exy = e^x
- 1次導関数: y=exy' = e^x
- 2次導関数: y=exy'' = e^x
- 3次導関数: y=exy''' = e^x
(6) y=e2xy = e^{-2x}
- 1次導関数: y=2e2xy' = -2e^{-2x}
- 2次導関数: y=4e2xy'' = 4e^{-2x}
- 3次導関数: y=8e2xy''' = -8e^{-2x}

3. 最終的な答え

(1)
y=3x22y' = 3x^2 - 2
y=6xy'' = 6x
y=6y''' = 6
(2)
y=1x2y' = -\frac{1}{x^2}
y=2x3y'' = \frac{2}{x^3}
y=6x4y''' = -\frac{6}{x^4}
(3)
y=sinxy' = -\sin x
y=cosxy'' = -\cos x
y=sinxy''' = \sin x
(4)
y=1xy' = \frac{1}{x}
y=1x2y'' = -\frac{1}{x^2}
y=2x3y''' = \frac{2}{x^3}
(5)
y=exy' = e^x
y=exy'' = e^x
y=exy''' = e^x
(6)
y=2e2xy' = -2e^{-2x}
y=4e2xy'' = 4e^{-2x}
y=8e2xy''' = -8e^{-2x}

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