関数 $y = 2x^2 + 3x + 1$ において、$x$ の値が $4$ から $4+h$ 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
2025/4/5

1. 問題の内容

関数 y=2x2+3x+1y = 2x^2 + 3x + 1 において、xx の値が 44 から 4+h4+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、ΔyΔx=f(x2)f(x1)x2x1\frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1} で求められます。
この問題では、x1=4x_1 = 4x2=4+hx_2 = 4+h なので、
まず、f(4)f(4) を計算します。
f(4)=2(4)2+3(4)+1=2(16)+12+1=32+12+1=45f(4) = 2(4)^2 + 3(4) + 1 = 2(16) + 12 + 1 = 32 + 12 + 1 = 45
次に、f(4+h)f(4+h) を計算します。
f(4+h)=2(4+h)2+3(4+h)+1=2(16+8h+h2)+12+3h+1=32+16h+2h2+12+3h+1=2h2+19h+45f(4+h) = 2(4+h)^2 + 3(4+h) + 1 = 2(16 + 8h + h^2) + 12 + 3h + 1 = 32 + 16h + 2h^2 + 12 + 3h + 1 = 2h^2 + 19h + 45
平均変化率を計算します。
f(4+h)f(4)(4+h)4=(2h2+19h+45)45h=2h2+19hh=h(2h+19)h\frac{f(4+h) - f(4)}{(4+h) - 4} = \frac{(2h^2 + 19h + 45) - 45}{h} = \frac{2h^2 + 19h}{h} = \frac{h(2h + 19)}{h}
h0h \neq 0 のとき、hh で約分できます。
2h+192h + 19

3. 最終的な答え

2h+192h+19

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