関数 $f(x) = 2x^2$ において、$x$ が $2$ から $2+h$ まで変化するときの $f(x)$ の平均変化率を求めます。

解析学平均変化率関数二次関数
2025/5/7

1. 問題の内容

関数 f(x)=2x2f(x) = 2x^2 において、xx22 から 2+h2+h まで変化するときの f(x)f(x) の平均変化率を求めます。

2. 解き方の手順

平均変化率は、変化の割合として定義されます。具体的には、f(2+h)f(2)(2+h)2\frac{f(2+h) - f(2)}{(2+h) - 2} で計算できます。
まず、f(2+h)f(2+h)f(2)f(2) を計算します。
f(2+h)=2(2+h)2=2(4+4h+h2)=8+8h+2h2f(2+h) = 2(2+h)^2 = 2(4 + 4h + h^2) = 8 + 8h + 2h^2
f(2)=2(2)2=2(4)=8f(2) = 2(2)^2 = 2(4) = 8
次に、平均変化率の式に代入します。
f(2+h)f(2)(2+h)2=(8+8h+2h2)8h=8h+2h2h\frac{f(2+h) - f(2)}{(2+h) - 2} = \frac{(8 + 8h + 2h^2) - 8}{h} = \frac{8h + 2h^2}{h}
hh で割って簡略化します。
8h+2h2h=h(8+2h)h=8+2h\frac{8h + 2h^2}{h} = \frac{h(8 + 2h)}{h} = 8 + 2h

3. 最終的な答え

平均変化率は 8+2h8+2h です。

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