関数 $y = x^2 + 3x$ において、$x$ の値が $-1$ から $-1+h$ まで変化するときの平均変化率を求める問題です。

解析学微分平均変化率関数
2025/4/7

1. 問題の内容

関数 y=x2+3xy = x^2 + 3x において、xx の値が 1-1 から 1+h-1+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、変化後のyの値変化前のyの値変化後のxの値変化前のxの値\frac{\text{変化後のyの値} - \text{変化前のyの値}}{\text{変化後のxの値} - \text{変化前のxの値}} で求められます。
まず、x=1x = -1 のときの yy の値を計算します。
y(1)=(1)2+3(1)=13=2y(-1) = (-1)^2 + 3(-1) = 1 - 3 = -2
次に、x=1+hx = -1+h のときの yy の値を計算します。
y(1+h)=(1+h)2+3(1+h)=(12h+h2)+(3+3h)=h2+h2y(-1+h) = (-1+h)^2 + 3(-1+h) = (1 - 2h + h^2) + (-3 + 3h) = h^2 + h - 2
平均変化率は次のようになります。
y(1+h)y(1)(1+h)(1)=(h2+h2)(2)1+h+1=h2+hh\frac{y(-1+h) - y(-1)}{(-1+h) - (-1)} = \frac{(h^2 + h - 2) - (-2)}{-1 + h + 1} = \frac{h^2 + h}{h}
h0h \neq 0 であることを前提に、分子と分母を hh で割ります。
h(h+1)h=h+1\frac{h(h+1)}{h} = h+1

3. 最終的な答え

h+1h+1

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