2回・3回微分した導関数(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 2回・3回微分した導関数(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
次の関数の第 2 次導関数と第 3 次導関数を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $y=x^2\log x$
\item[(2)] $y=e^{-x}\cos x$
\item[(3)] $y=\dfrac{1}{x^2+1}$ (第 2 次導関数のみ)
\end{enumerate}
(1) $y'=2x\log x+x$
$y''=2\log x+2+1=2\log x+3$,$y'''=\dfrac{2}{x}$
(2) $y'=-e^{-x}\cos x-e^{-x}\sin x=-e^{-x}(\cos x+\sin x)$
$y''=e^{-x}(\cos x+\sin x)-e^{-x}(-\sin x+\cos x)=2e^{-x}\sin x$
$y'''=-2e^{-x}\sin x+2e^{-x}\cos x=2e^{-x}(\cos x-\sin x)$
(3) $y'=-\dfrac{2x}{(x^2+1)^2}$
\[ y''=-\frac{2(x^2+1)^2-2x\cdot 2(x^2+1)\cdot 2x}{(x^2+1)^4}=-\frac{2(x^2+1)-8x^2}{(x^2+1)^3}=\frac{6x^2-2}{(x^2+1)^3} \]
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