与えられた2つの関数について、第n次導関数を求める。 (1) $y = x^n$ (2) $y = e^{2x}$

解析学微分導関数指数関数多項式関数高階微分
2025/6/23

1. 問題の内容

与えられた2つの関数について、第n次導関数を求める。
(1) y=xny = x^n
(2) y=e2xy = e^{2x}

2. 解き方の手順

(1) y=xny = x^n の場合
1階微分: y=nxn1y' = nx^{n-1}
2階微分: y=n(n1)xn2y'' = n(n-1)x^{n-2}
3階微分: y=n(n1)(n2)xn3y''' = n(n-1)(n-2)x^{n-3}
...
n階微分: y(n)=n(n1)(n2)...(n(n1))xnn=n!x0=n!y^{(n)} = n(n-1)(n-2)...(n-(n-1))x^{n-n} = n!x^0 = n!
(2) y=e2xy = e^{2x} の場合
1階微分: y=2e2xy' = 2e^{2x}
2階微分: y=22e2xy'' = 2^2e^{2x}
3階微分: y=23e2xy''' = 2^3e^{2x}
...
n階微分: y(n)=2ne2xy^{(n)} = 2^ne^{2x}

3. 最終的な答え

(1) y=xny = x^n のとき、第n次導関数は y(n)=n!y^{(n)} = n!
(2) y=e2xy = e^{2x} のとき、第n次導関数は y(n)=2ne2xy^{(n)} = 2^ne^{2x}

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