与えられた式は、関数 $f(x) = \frac{1}{x}$ の $x=2$ における微分係数 $f'(2)$ を定義に基づいて計算するものです。具体的には、極限 $\lim_{x \to 2} \frac{f(x) - f(2)}{x-2}$ を計算します。ここで、$f(x) = \frac{1}{x}$ なので、$\lim_{x \to 2} \frac{\frac{1}{x} - \frac{1}{2}}{x-2}$ を計算することになります。

解析学微分極限微分係数関数の微分
2025/4/14

1. 問題の内容

与えられた式は、関数 f(x)=1xf(x) = \frac{1}{x}x=2x=2 における微分係数 f(2)f'(2) を定義に基づいて計算するものです。具体的には、極限 limx2f(x)f(2)x2\lim_{x \to 2} \frac{f(x) - f(2)}{x-2} を計算します。ここで、f(x)=1xf(x) = \frac{1}{x} なので、limx21x12x2\lim_{x \to 2} \frac{\frac{1}{x} - \frac{1}{2}}{x-2} を計算することになります。

2. 解き方の手順

まず、分子の 1x12\frac{1}{x} - \frac{1}{2} を通分します。
1x12=2x2x\frac{1}{x} - \frac{1}{2} = \frac{2 - x}{2x}
したがって、式は次のようになります。
limx22x2xx2\lim_{x \to 2} \frac{\frac{2-x}{2x}}{x-2}
次に、分母を整理します。
limx22x2x(x2)\lim_{x \to 2} \frac{2-x}{2x(x-2)}
ここで、2x=(x2)2-x = -(x-2) であることに注意すると、式は次のようになります。
limx2(x2)2x(x2)\lim_{x \to 2} \frac{-(x-2)}{2x(x-2)}
x2x \neq 2 のとき、x20x-2 \neq 0 なので、x2x-2 で約分できます。
limx212x\lim_{x \to 2} \frac{-1}{2x}
最後に、x2x \to 2 の極限をとります。
122=14\frac{-1}{2 \cdot 2} = -\frac{1}{4}

3. 最終的な答え

f(2)=14f'(2) = -\frac{1}{4}

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