微分

機械学習の最適化アルゴリズムの理解に不可欠な微分の基本概念を学習します。

積の微分法則 レベル1

関数 $f(x) = (2x + 1)(x^2 - 3)$ の導関数$f'(1)$ の値を答えよ。

解説
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<p><strong>積の微分法則(Product Rule)</strong>を使用する問題です。この法則は、複数の関数の積で表される複雑な関数を微分する際に必須です。</p><h4>積の微分法則</h4><p>2つの関数 $u(x)$ と $v(x)$ の積の微分は:</p><p class='formula'>$(u \cdot v)' = u' \cdot v + u \cdot v'
lt;/p><p class='step'>1. 関数の分解</p><p>$f(x) = (2x + 1)(x^2 - 3)$ において:</p><ul><li>$u(x) = 2x + 1$ なので $u'(x) = 2
lt;/li><li>$v(x) = x^2 - 3$ なので $v'(x) = 2x
lt;/li></ul><p class='step'>2. 積の微分法則を適用</p><div class='formula'>\begin{align}f'(x) &= u'(x) \cdot v(x) + u(x) \cdot v'(x) \\&= 2(x^2 - 3) + (2x + 1) \cdot 2x \\&= 2x^2 - 6 + 4x^2 + 2x \\&= 6x^2 + 2x - 6\end{align}</div><p class='step'>3. $f'(1)$ の計算</p><p class='formula'>$f'(1) = 6(1)^2 + 2(1) - 6 = 6 + 2 - 6 = 2
lt;/p><div class='key-point'><div class='key-point-title'>積の微分法則のコツ</div><p><strong>語呂合わせ</strong>:「前の微分×後ろ + 前×後ろの微分」</p><p><strong>展開して微分も可</strong>:複雑でなければ先に展開してから微分する方が早い場合も</p><p><strong>間違いやすいポイント</strong>:$(uv)' ≠ u'v'$ に注意</p></div>
問題 1/10
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