関数 $y = x^2 + 5$ において、$x$の値が$-1$から$-1+h$まで変化するときの平均変化率を求める問題です。

解析学平均変化率関数二次関数
2025/3/31

1. 問題の内容

関数 y=x2+5y = x^2 + 5 において、xxの値が1-1から1+h-1+hまで変化するときの平均変化率を求める問題です。

2. 解き方の手順

平均変化率は、xxの変化量に対するyyの変化量の比で定義されます。
まず、x=1x = -1のときのyyの値を計算します。
y(1)=(1)2+5=1+5=6y(-1) = (-1)^2 + 5 = 1 + 5 = 6
次に、x=1+hx = -1 + hのときのyyの値を計算します。
y(1+h)=(1+h)2+5=(12h+h2)+5=h22h+6y(-1 + h) = (-1 + h)^2 + 5 = (1 - 2h + h^2) + 5 = h^2 - 2h + 6
次に、yyの変化量を計算します。
y(1+h)y(1)=(h22h+6)6=h22hy(-1 + h) - y(-1) = (h^2 - 2h + 6) - 6 = h^2 - 2h
次に、xxの変化量を計算します。
(1+h)(1)=h(-1 + h) - (-1) = h
最後に、平均変化率を計算します。
y(1+h)y(1)(1+h)(1)=h22hh=h(h2)h=h2\frac{y(-1 + h) - y(-1)}{(-1 + h) - (-1)} = \frac{h^2 - 2h}{h} = \frac{h(h - 2)}{h} = h - 2

3. 最終的な答え

h2h - 2

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