関数 $f(x) = x^2 + 5$ の導関数を定義に従って求める問題です。

解析学導関数微分極限関数の微分
2025/7/16

1. 問題の内容

関数 f(x)=x2+5f(x) = x^2 + 5 の導関数を定義に従って求める問題です。

2. 解き方の手順

導関数の定義は、
f(x)=limh0f(x+h)f(x)hf'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h}
です。
まず、f(x+h)f(x+h)を計算します。
f(x+h)=(x+h)2+5=x2+2xh+h2+5f(x+h) = (x+h)^2 + 5 = x^2 + 2xh + h^2 + 5
次に、f(x+h)f(x)f(x+h) - f(x)を計算します。
f(x+h)f(x)=(x2+2xh+h2+5)(x2+5)=2xh+h2f(x+h) - f(x) = (x^2 + 2xh + h^2 + 5) - (x^2 + 5) = 2xh + h^2
次に、f(x+h)f(x)h\frac{f(x+h) - f(x)}{h}を計算します。
f(x+h)f(x)h=2xh+h2h=2x+h\frac{f(x+h) - f(x)}{h} = \frac{2xh + h^2}{h} = 2x + h
最後に、h0h \to 0の極限を計算します。
limh0(2x+h)=2x\lim_{h \to 0} (2x + h) = 2x
したがって、f(x)=2xf'(x) = 2x

3. 最終的な答え

f(x)=2xf'(x) = 2x

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