xlog(1+x)のn階導関数の求め方を教えてください
|
No.66907 - 2020/06/16(Tue) 14:01:19
| ☆ Re: 導関数 / ヨッシー | | | f(x)=xlog(1+x) f'(x)=log(1+x)+x/(1+x)=log(1+x)−1/(1+x)+1 f"(x)=1/(1+x)+1/(1+x)2 f(3)(x)=−1/(1+x)2−2/(1+x)3 f(4)(x)=2/(1+x)3+6/(1+x)4 ・・・ のように、2回目以降は、(1+x) のマイナスの累乗になります。 (-1)n という形と、総積を表すΠを使って表現できます。
|
No.66912 - 2020/06/16(Tue) 15:56:54 |
| ☆ Re: 導関数 / ast | | | ヨッシーさんが手計算に適した形で解答を書かれているので, ここでは, やや機械的にできる手順を.
方針: ライプニッツの法則 (積の微分則, の今回は高階版) (uv)^(n) = ?納k=0,n]comb(n,k)*u^(k)*v^(n−k) (ただし, comb(n,k)は二項係数 (nからk選ぶ組合せの数)) を u=x,v=log(1+x) に適用する. # 高階のライプニッツの法則自体の証明は通常の積の微分則 (n=1 の場合) から帰納的に示せます (厳密には数学的帰納法でやる).
u'=1, u''=0 なので, k=2 以上の項が全て消えることに注意すれば, (x*log(1+x))^(n) = x*log(1+x)^(n) + n*log(1+x)^(n−1).
だから, log(1+x) の高階導函数が分かればよいが, これは容易 (ヨッシーさんの仰る程度の複雑さはありますが, こっちは単項なので推定に面倒はないはず) だと思うので割愛.
で, log(1+x) の高階導函数を代入して整理すれば (x*log(1+x))^(n) = (−1)^n(x+n)*(n−2)!/(1+x)^n (分子の (n−2)! は n−2 の階乗)
に, なるのかな? # 私が計算をミスっていなければ, ヨッシーさんの結果と一致するはず (たぶん^^;)
|
No.66915 - 2020/06/16(Tue) 16:43:21 |
|