268 基本 例題 157 第n次導関数を求める (1) nを自然数とする。 (1) y=sin2xのとき, y(m)=2"sin 2x+ 2 (2) y=xの第n次導関数を求めよ。 解答 (1) ym=2 "sin (2x+m/ ① とする。 桐原書店 重要 158, p.271 参考事項、 指針y (n) は, yの第n次導関数のことである。 そして, 自然数nについての問題であるから、 自然数nの問題 数学的帰納法で証明の方針で進める｡ (2) では,n=1,2,3の場合を調べてy(m) を推測し, 数学的帰納法で証明する。 納法による証明の要領 (数学B) とき成り立つことを示す。 とき成り立つと仮定し, n=k+1のときも成り立つことを示す。 8 00000 150 (3,205 + Del na であることを証明せよ。 (k)=2k+1 cos2x+ p.265 基本事項 π [1] n=1のときy=2cos2x=2sin (2x+/-/) であるから,⑩は成り立つ。 [2] ① が成り立つと仮定すると y = 2 sin (2x+笠) =kのとき, ****** y)=2* nk+1のときを考えると,②の両辺をxで微分して d *cos(2x + ₂) dx- 2 ゆえに (y(k+1) 21sin (2x++)=2'*' sin{2x+(k+1)x} よって,n=k+1のときも ① は成り立つ。 [1], [2] から, すべての自然数nについて ①は成り立つ。 (2) n=1,2,3のとき,順に y=x=1, y=(x2)=(2x)'=21,y'=(x°)"=3(x2)"=3・2・1 したがって, y (m)=n! ① と推測できる。 [1] n=1のときy=1! であるから, ①は成り立つ。 [2] n=kのとき, ① が成り立つと仮定すると ②