問題は、関数 $f(x)$ について、極限 $\lim_{h \to 0} \frac{f(a+3h)-f(a)}{h}$ を求めるものです。

解析学極限微分微分係数
2025/7/6

1. 問題の内容

問題は、関数 f(x)f(x) について、極限 limh0f(a+3h)f(a)h\lim_{h \to 0} \frac{f(a+3h)-f(a)}{h} を求めるものです。

2. 解き方の手順

極限の定義を利用して解きます。関数の微分係数の定義を思い出すと、
f(a)=limh0f(a+h)f(a)hf'(a) = \lim_{h \to 0} \frac{f(a+h) - f(a)}{h}
となります。
与えられた極限をこの形に近づけるために、分母を 3h3h にすることを考えます。
limh0f(a+3h)f(a)h=limh0f(a+3h)f(a)3h3\lim_{h \to 0} \frac{f(a+3h)-f(a)}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{f(a+3h)-f(a)}{3h} \cdot 3
ここで、 3h=k3h = k と置くと、h0h \to 0 のとき k0k \to 0 となります。したがって、
limh0f(a+3h)f(a)3h=limk0f(a+k)f(a)k=f(a)\lim_{h \to 0} \frac{f(a+3h)-f(a)}{3h} = \lim_{k \to 0} \frac{f(a+k)-f(a)}{k} = f'(a)
よって、
limh0f(a+3h)f(a)h=f(a)3=3f(a)\lim_{h \to 0} \frac{f(a+3h)-f(a)}{h} = f'(a) \cdot 3 = 3f'(a)

3. 最終的な答え

3f(a)3f'(a)

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