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■41905 / inTopicNo.1)  n次導関数
  
□投稿者/ あく 一般人(9回)-(2010/06/07(Mon) 23:35:46)
    f(x)=3√3x+1に対して以下の問いに答えよ。(3は3倍ではなく3乗根の意味です)

    (1)f(x)の4次導関数までを求めよ

    (2)f(x)のn次導関数を求めよ。


    (1)を計算すると、
    1階微分・・・(3x+1)^-2/3
    2階微分・・・-2(3x+1)^-5/3
    3階微分・・・10(3x+1)^-8/3
    4階微分・・・-80(3x+1)^-11/3
    となりましたが、これで合っているでしょうか?

    また、(2)では↑の結果から規則性を見つけようとしているのですが、
    なかなか見つかりません。どうすれば解けるでしょうか?

    解説をよろしくお願いします。
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■41908 / inTopicNo.2)  Re[1]: n次導関数
□投稿者/ ao 一般人(2回)-(2010/06/08(Tue) 00:53:59)
    4次導関数までその結果で合ってます。
    n次導関数は次のように考えたらいかがでしょうか?
    f(x)をfと表し、1次導関数はf^{(1)}と表し、他の高次導関数も同様とします。

    f =(3x+1)^{1/3}
    f^{(1)}=(1/3)・3・(3x+1)^{1/3-1}=(1/3)・3・(3x+1)^{-2/3}
    f^{(2)}=(1/3)・(-2/3)・3^2・(3x+1)^{1/3-2}=(1/3)・(-2/3)・3^2・(3x+1)^{-5/3}
    f^{(3)}=(1/3)・(-2/3)・(-5/3)・3^3・(3x+1)^{1/3-3}=(1/3)・(-2/3)・(-5/3)・3^3・(3x+1)^{-8/3}
    f^{{4)}=(1/3)・(-2/3)・(-5/3)・(-8/3)・3^4・(3x+1)^{1/3-4}=(1/3)・(-2/3)・(-5/3)・(-8/3)・3^4・(3x+1)^{-11/3}

    このように、あえて途中の結果を残して考えます。
    すると規則性が見えてきませんか?
    分子と分母の3のベキは互いにキャンセルしますが、4次導関数では係数が
    1・(-2)・(-5)・(-8)
    となるので、これから次の結果が予想できると思います。
    5次導関数であれば、
    1・(-2)・(-5)・(-8)・(-11)・(3x+1)^{1/3-5}=1・(-2)・(-5)・(-8)・(-11)・(3x+1)^{-14/3}
    となりますね。
    このように係数は掛け算される項が増えていきますが、このような掛け算をまとめる記号としてΠ(大文字のπ)というのがあったはずです。
    調べてみてください。
    和を表すΣの掛け算版です。
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■41910 / inTopicNo.3)  Re[2]: n次導関数
□投稿者/ あく 一般人(10回)-(2010/06/08(Tue) 11:05:09)
    解説ありがとうございました!おかげで理解できました!
解決済み!
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