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応用分野: 部分積分法 , 同次形微分方程式 , 1階線形微分方程式 , 微分演算子の線形性
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関数の積の微分

{ g ( x ) h ( x ) } ′ = g ′ ( x ) h ( x ) + g ( x ) h ′ ( x )

すなわち,

f ( x ) = g ( x ) h ( x ) → f ′ ( x ) = g ′ ( x ) h ( x ) + g ( x ) h ( x ) ′

■導出

導関数の定義より

f ′ ( x ) = lim Δ x → 0 f ( x + Δ x ) − f ( x ) Δ x

= lim Δ x → 0 g x + Δ x h x + Δ x − g x h x Δ x

= lim Δ x → 0 g x + Δ x h x + Δ x − g x h x + Δ x + g x h x + Δ x − g x h x Δ x

= lim Δ x → 0 g x + Δ x − g x h x + Δ x + g x h x + Δ x − h x Δ x

= { lim Δ x → 0 g ( x + Δ x ) − g ( x ) Δ x } { lim Δ x → 0 h ( x + Δ x ) } + g ( x ) { lim Δ x → 0 h ( x + Δ x ) − h ( x ) Δ x }

= g ′ ( x ) h ( x ) + g ( x ) h ′ ( x )

よって,

{ g ( x ) h ( x ) } ′ = g ′ ( x ) h ( x ) + g ( x ) h ′ ( x )

である.

●図形による理解

平均値の定理より

g x + Δ x − g x Δ x = g ′ c 1  →  g x + Δ x = g x + g ′ c 1 Δ x

h x + Δ x − h x Δ x = h ′ c 2  →  h x + Δ x = h x + h ′ c 2 Δ x

g x h x ′ = lim Δ x → 0 g x + Δ x h x + Δ x − g x h x Δ x

= lim Δ x → 0 c 1 → x , c 2 → x g ′ c 1 Δ x h x + g x h ′ c 2 Δ x + g ′ c 1 Δ x h ′ c 2 Δ x Δ x

= lim Δ x → 0 c 1 → x , c 2 → x g ′ c 1 h x + g x h ′ c 2 + g ′ c 1 h ′ c 2 Δ x

= g ′ x h x + g x h ′ x

 

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最終更新日: 2026年6月10日

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