与えられた極限を計算する問題です。具体的には、 $\lim_{x \to c} \frac{c^2 f(x) - x^2 f(c)}{x-c}$ を計算します。

解析学極限微分微分係数関数の極限
2025/7/2

1. 問題の内容

与えられた極限を計算する問題です。具体的には、
limxcc2f(x)x2f(c)xc\lim_{x \to c} \frac{c^2 f(x) - x^2 f(c)}{x-c}
を計算します。

2. 解き方の手順

この極限を計算するために、式を操作して微分係数の定義に近づけます。
まず、分子に c2f(c)c2f(c)c^2 f(c) - c^2 f(c) を加えます(これは0なので、式全体の値は変わりません)。
limxcc2f(x)x2f(c)xc=limxcc2f(x)c2f(c)+c2f(c)x2f(c)xc\lim_{x \to c} \frac{c^2 f(x) - x^2 f(c)}{x-c} = \lim_{x \to c} \frac{c^2 f(x) - c^2 f(c) + c^2 f(c) - x^2 f(c)}{x-c}
次に、項を整理します。
limxcc2(f(x)f(c))f(c)(x2c2)xc\lim_{x \to c} \frac{c^2 (f(x) - f(c)) - f(c)(x^2 - c^2)}{x-c}
それぞれの項を xcx-c で割ります。
limxc(c2f(x)f(c)xcf(c)x2c2xc)\lim_{x \to c} \left( c^2 \frac{f(x) - f(c)}{x-c} - f(c) \frac{x^2 - c^2}{x-c} \right)
x2c2=(xc)(x+c)x^2 - c^2 = (x-c)(x+c) であることを利用します。
limxc(c2f(x)f(c)xcf(c)(x+c))\lim_{x \to c} \left( c^2 \frac{f(x) - f(c)}{x-c} - f(c) (x+c) \right)
極限を適用します。limxcf(x)f(c)xc=f(c)\lim_{x \to c} \frac{f(x) - f(c)}{x-c} = f'(c) であり、limxc(x+c)=2c\lim_{x \to c} (x+c) = 2c です。
c2f(c)f(c)(2c)=c2f(c)2cf(c)c^2 f'(c) - f(c) (2c) = c^2 f'(c) - 2c f(c)

3. 最終的な答え

最終的な答えは、
c2f(c)2cf(c)c^2 f'(c) - 2c f(c)
です。

「解析学」の関連問題

$e^\pi > 21$ を示す。ただし、$e \approx 2.72$ および $\pi \approx 3.14$ を用いることができる。

指数関数近似対数関数
2025/7/4

関数 $f(x) = \frac{x^2 - 2x + 3}{1+x^2}$ の不定積分 $\int f(x) \, dx$ を求める問題です。

不定積分関数の積分有理関数arctan
2025/7/4

関数 $f(x) = \frac{1}{x^2 - 2x + 3}$ の不定積分 $\int f(x) dx$ を求める問題です。

積分不定積分置換積分三角関数
2025/7/4

問題3において、$f(x) = x^2 \sin(\frac{1}{x}) (x \neq 0), f(0) = 0, g(x) = x$が与えられています。 (1) $\lim_{x \to 0} ...

極限微分三角関数不定形
2025/7/4

関数 $f(x) = x\sqrt[3]{x+1} = x(x+1)^{1/3}$ ($x \ge -1$) の極値を求め、グラフの概形を描き、最大値・最小値を求める問題です。

極値関数のグラフ導関数微分最大値最小値
2025/7/4

関数 $f(x) = \pi - |x|$ ($-\pi \leq x \leq \pi$) をフーリエ級数展開せよ。ただし、$f(x)$ は周期 $2\pi$ の周期関数である。

フーリエ級数周期関数積分三角関数
2025/7/4

与えられた5つの関数の極限を求める問題です。 (1) $\lim_{x \to 2} \frac{2\sqrt{x}-1-x}{x^2 - 4x + 4}$ (2) $\lim_{x \to \inf...

極限ロピタルの定理テイラー展開
2025/7/4

与えられた極限の計算問題を解きます。 (11) $\lim_{x\to 0} \frac{x^3+2x^2}{2x^4-3x^2}$ (12) $\lim_{x\to \infty} \frac{2x...

極限関数の極限三角関数対数関数
2025/7/4

2つの不定積分を求める問題です。 問題1: $\int \frac{1}{4 + x^2} dx$ を求め、$A \tan^{-1}(\frac{x}{B}) + C$ の形で答える。 問題2: $\...

積分不定積分置換積分tan関数指数関数
2025/7/4

$\int \cos 2x dx = \frac{1}{2} \sin 2x + C$

積分不定積分三角関数指数関数対数関数置換積分
2025/7/4