問題文は、$ \lim_{x \to a} \frac{f(x) - f(a)}{x-a} = f'(a) $ が $f'(a)$ が極限値を持つことを意味するか、と問うています。これは微分可能性に関連する質問です。

解析学微分極限微分係数微分可能性
2025/4/15

1. 問題の内容

問題文は、limxaf(x)f(a)xa=f(a) \lim_{x \to a} \frac{f(x) - f(a)}{x-a} = f'(a)  が f(a)f'(a) が極限値を持つことを意味するか、と問うています。これは微分可能性に関連する質問です。

2. 解き方の手順

limxaf(x)f(a)xa\lim_{x \to a} \frac{f(x) - f(a)}{x-a} は、xxaa に近づくときの、f(x)f(x)aa における微分係数の定義です。つまり、この極限が存在し、f(a)f'(a) という値を持つということは、f(x)f(x)x=ax=a で微分可能であるということです。
関数 f(x)f(x)x=ax=a で微分可能であるためには、以下の2つの条件が満たされている必要があります。
(1) f(x)f(x)x=ax=a で連続である。
(2) limxaf(x)f(a)xa\lim_{x \to a} \frac{f(x) - f(a)}{x-a}  が存在する。
問題文は、この極限が存在することが、f(a)f'(a) という微分係数が存在することを意味しているのか、と問うています。
f(a)f'(a) は微分係数であり、極限値です。つまり、limxaf(x)f(a)xa\lim_{x \to a} \frac{f(x) - f(a)}{x-a} が存在するということは、f(a)f'(a) という極限値が存在するということです。

3. 最終的な答え

はい、limxaf(x)f(a)xa=f(a)\lim_{x \to a} \frac{f(x) - f(a)}{x-a} = f'(a) は、f(a)f'(a) が極限値を持つことを意味します。より正確には、ffaa において微分可能であることを意味します。

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