関数 $y = x^2 - 2x + 2$ において、$x$ の値が $a$ から $a+h$ まで変化するときの平均変化率を求める。

解析学平均変化率関数二次関数
2025/4/6

1. 問題の内容

関数 y=x22x+2y = x^2 - 2x + 2 において、xx の値が aa から a+ha+h まで変化するときの平均変化率を求める。

2. 解き方の手順

平均変化率は、yの増加量xの増加量\frac{yの増加量}{xの増加量} で求められます。
まず、x=ax = a のときの yy の値を計算します。
y(a)=a22a+2y(a) = a^2 - 2a + 2
次に、x=a+hx = a+h のときの yy の値を計算します。
y(a+h)=(a+h)22(a+h)+2y(a+h) = (a+h)^2 - 2(a+h) + 2
y(a+h)=a2+2ah+h22a2h+2y(a+h) = a^2 + 2ah + h^2 - 2a - 2h + 2
次に、yy の増加量を計算します。
y(a+h)y(a)=(a2+2ah+h22a2h+2)(a22a+2)y(a+h) - y(a) = (a^2 + 2ah + h^2 - 2a - 2h + 2) - (a^2 - 2a + 2)
y(a+h)y(a)=a2+2ah+h22a2h+2a2+2a2y(a+h) - y(a) = a^2 + 2ah + h^2 - 2a - 2h + 2 - a^2 + 2a - 2
y(a+h)y(a)=2ah+h22hy(a+h) - y(a) = 2ah + h^2 - 2h
y(a+h)y(a)=h(2a+h2)y(a+h) - y(a) = h(2a + h - 2)
xx の増加量は a+ha=ha+h - a = h です。
平均変化率は y(a+h)y(a)a+ha=h(2a+h2)h\frac{y(a+h) - y(a)}{a+h - a} = \frac{h(2a + h - 2)}{h} で求められます。
hh で約分して、平均変化率は 2a+h22a + h - 2 となります。

3. 最終的な答え

2a+h22a + h - 2

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