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3つの関数の積の微分公式から微分する問題

◆第問目!

【 数Ⅲ : 難易度 ★★ 】
 次の関数を微分せよ $${\displaystyle\hspace{2pt}y=x^3(x-1)^4(x-2)^5}$$

本問は通常の積の微分公式

$${\hspace{10pt}\{f(x)g(x)\}' = f'(x)g(x)+f(x)g'(x)\hspace{10pt}}$$

からでも計算できますが、3つの関数の積の微分公式

$${\hspace{10pt}\{f(x)g(x)h(x)\}' = f'(x)g(x)h(x)+f(x)g'(x)h(x)+f(x)g(x)h'(x)\hspace{10pt}}$$

を使用することで素早く計算できます。

【解答】

3つの関数の積の微分公式

$${\hspace{10pt}\{f(x)g(x)h(x)\}' = f'(x)g(x)h(x)+f(x)g'(x)h(x)+f(x)g(x)h'(x)\hspace{10pt}}$$

から

$$\begin{aligned} \hspace{10pt}y' & =\{x^3\}'(x-1)^4(x-2)^5 + x^3 \{(x-1)^4\}' (x-2)^5 + x^3(x-1)^4 \{(x-2)^5\}'\hspace{10pt}\\[1em] & = \{3x^2\} (x-1)^4(x-2)^5 + x^3 \{4(x-1)^3\} (x-2)^5 + x^3(x-1)^4 \{5(x-2)^4\}\hspace{10pt}\\[1em] & = 3x^2 (x-1)^4(x-2)^5 + 4x^3(x-1)^3 (x-2)^5 + 5x^3(x-1)^4 (x-2)^4\\[1em] & =x^2(x-1)^3(x-2)^4 (3(x-1)(x-2) + 4x(x-2) + 5 x(x-1)) \\[1em] & =x^2(x-1)^3(x-2)^4 (3x^2 -9x +6 + 4x^2-8x + 5 x^2-5x) \\[1em] & =x^2(x-1)^3(x-2)^4 (12x^2 -22x +6 ) \\[1em] & = 2x^2(x-1)^3(x-2)^4 (6x^2 -11x +3 ) \\[1em] \end{aligned}$$

となります。

【関連するページ】
積の微分公式

出題範囲】 【難易度



 




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