関数 $y = -2x^2$ 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よ。

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=2x2y = -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よ。

2. 解き方の手順

平均変化率は、関数の変化量を xx の変化量で割ったものです。
まず、x=ax = a のときの yy の値を計算します。
y=2a2y = -2a^2
次に、x=a+hx = a+h のときの yy の値を計算します。
y=2(a+h)2=2(a2+2ah+h2)=2a24ah2h2y = -2(a+h)^2 = -2(a^2 + 2ah + h^2) = -2a^2 - 4ah - 2h^2
yy の変化量を計算します。
Δy=(2a24ah2h2)(2a2)=4ah2h2\Delta y = (-2a^2 - 4ah - 2h^2) - (-2a^2) = -4ah - 2h^2
xx の変化量を計算します。
Δx=(a+h)a=h\Delta x = (a+h) - a = h
平均変化率を計算します。
ΔyΔx=4ah2h2h=h(4a2h)h=4a2h\frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{-4ah - 2h^2}{h} = \frac{h(-4a - 2h)}{h} = -4a - 2h

3. 最終的な答え

4a2h-4a - 2h

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