関数 $f(x) = x^2 - 5$ が与えられています。この関数の導関数 $f'(x)$ を求め、さらに $x=1$ および $x=4$ における関数の傾き(導関数の値)を求めます。

解析学微分導関数関数の傾き
2025/4/5

1. 問題の内容

関数 f(x)=x25f(x) = x^2 - 5 が与えられています。この関数の導関数 f(x)f'(x) を求め、さらに x=1x=1 および x=4x=4 における関数の傾き(導関数の値)を求めます。

2. 解き方の手順

ステップ1: 導関数 f(x)f'(x) を求める。
f(x)=x25f(x) = x^2 - 5 を微分します。
xnx^n の微分は nxn1nx^{n-1} であることを利用します。
また、定数の微分は0です。
f(x)=ddx(x25)=ddx(x2)ddx(5)=2x0=2xf'(x) = \frac{d}{dx}(x^2 - 5) = \frac{d}{dx}(x^2) - \frac{d}{dx}(5) = 2x - 0 = 2x
ステップ2: x=1x=1 における傾きを求める。
f(x)f'(x)x=1x=1 を代入します。
f(1)=2(1)=2f'(1) = 2(1) = 2
ステップ3: x=4x=4 における傾きを求める。
f(x)f'(x)x=4x=4 を代入します。
f(4)=2(4)=8f'(4) = 2(4) = 8

3. 最終的な答え

導関数: f(x)=2xf'(x) = 2x
x=1x=1 のとき、傾きは 2
x=4x=4 のとき、傾きは 8

「解析学」の関連問題

関数 $f(x) = (x-1)^2$($x \geq 1$)の逆関数を $g(x)$ とします。 (1) $g(x)$ を求めます。 (2) $(f \circ g)(x)$ と $(g \circ...

逆関数関数の合成定義域値域
2025/5/14

関数 $f(x) = x[x]$ の $x=0$ と $x=1$ における連続性を調べる問題です。ここで、$[x]$ は $x$ を超えない最大の整数(ガウス記号)を表します。

関数の連続性極限ガウス記号関数の評価
2025/5/14

関数 $y = \log(1+x)$ の第 $n$ 次導関数を求める問題です。ただし、対数は自然対数とします。

導関数対数関数微分
2025/5/14

2変数関数 $z = e^{ax-y}$ が与えられたとき、$\frac{\partial^2 z}{\partial x^2} + \frac{\partial^2 z}{\partial y^2}...

偏微分2変数関数偏微分方程式
2025/5/14

関数 $y = \log(1+x)$ の第n次導関数を求める問題です。ただし、対数は自然対数とします。

導関数対数関数微分一般式
2025/5/14

与えられた2つの微分方程式の一般解を求める問題です。 (1) $\frac{dy}{dx} = \frac{3x - 2y}{2x + y}$ (2) $\frac{dy}{dx} = \frac{3...

微分方程式同次形変数分離法積分
2025/5/14

与えられた3つの二変数関数 $f(x, y)$ について、それぞれの偏導関数 $\frac{\partial f}{\partial x}$ と $\frac{\partial f}{\partial...

偏微分多変数関数微分
2025/5/14

与えられた式 $y = e^{\log 2} + 2e^{-\log 2}$ を簡略化して、$y$ の値を求めます。ここで、対数は自然対数 (底が $e$) であると仮定します。

指数関数対数関数式の簡略化自然対数
2025/5/14

次の極限を計算します。 $\lim_{x \to 0} \frac{\sin 3x - \sin x}{x}$

極限三角関数sin微分
2025/5/14

$\lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x} = 1$ を示してください。

極限三角関数挟みうちの原理ロピタルの定理
2025/5/14