関数 $f(x) = x^2 - x$ の導関数を定義に従って求める問題です。導関数の定義式を計算し、簡略化することで、空欄を埋めます。

解析学導関数極限微分関数の微分
2025/5/18

1. 問題の内容

関数 f(x)=x2xf(x) = x^2 - x の導関数を定義に従って求める問題です。導関数の定義式を計算し、簡略化することで、空欄を埋めます。

2. 解き方の手順

導関数の定義式は、
f(x)=limh0f(x+h)f(x)hf'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h}
です。
f(x)=x2xf(x) = x^2 - x なので、
f(x+h)=(x+h)2(x+h)=x2+2xh+h2xhf(x+h) = (x+h)^2 - (x+h) = x^2 + 2xh + h^2 - x - h
となります。
したがって、
f(x)=limh0(x2+2xh+h2xh)(x2x)h=limh02xh+h2hhf'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{(x^2 + 2xh + h^2 - x - h) - (x^2 - x)}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{2xh + h^2 - h}{h}
となります。
hhで割ると
f(x)=limh0(2x+h1)f'(x) = \lim_{h \to 0} (2x + h - 1)
h0h \to 0 の極限を取ると
f(x)=2x1f'(x) = 2x - 1
となります。
問題に与えられた式に当てはめると、
f(x)=limh0{(x+h)2(x+h)}{x2x}hf'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{\{(x+h)^2 - (x+h)\} - \{x^2 - x\}}{h}
f(x)=limh0x2+2xh+h2xhx2+xhf'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{x^2 + 2xh + h^2 - x - h - x^2 + x}{h}
f(x)=limh02xh+h2hhf'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{2xh + h^2 - h}{h}
f(x)=limh0(2x+h1)f'(x) = \lim_{h \to 0} (2x + h - 1)
f(x)=2x1f'(x) = 2x - 1
したがって、
A: x+hx+h
B: 22
C: xx
D: hh
E: 11

3. 最終的な答え

A: x+h
B: 2
C: x
D: h
E: 1

「解析学」の関連問題

(1) 関数 $y = \sin x$ と $y = \sin 3x$ の周期、および $0 \le x \le \pi$ におけるグラフの共有点の個数を求める。 (2) 関数 $y = 2\sin ...

三角関数周期グラフ最大値最小値式変形
2025/6/18

$n$ は正の整数、$a, b$ は実数であるとき、積分 $\int_{0}^{\pi} |a \cos nx + b \sin nx| dx$ を計算せよ。

積分絶対値三角関数置換積分
2025/6/18

与えられた三角関数に関する方程式を解く問題です。 1) $\sin^{-1}x = \tan^{-1}\sqrt{5}$ 2) $\sin^{-1}x = \sin^{-1}\frac{1}{3} +...

三角関数逆三角関数方程式sintan
2025/6/18

以下の極限を計算します。 $\lim_{x \to 0} \frac{e^x + e^{-x} - 2}{x}$

極限ロピタルの定理指数関数微分
2025/6/18

$\lim_{x\to\infty} \sqrt{x}(\sqrt{2x} - \sqrt{2x+1}) = \lim_{x\to\infty} \sqrt{x} \frac{(\sqrt{2x} -...

極限関数の極限ロピタルの定理挟み撃ちの原理有理化
2025/6/18

はい、承知いたしました。問題集の問題を解いていきます。今回は、問題1の(3)と問題4の(1)を解きます。

極限三角関数逆三角関数
2025/6/18

$0 \le \theta < 2\pi$ のとき、次の方程式を満たす$\theta$の値を求めよ。 (1) $\sin\theta - \cos\theta = -\frac{1}{\sqrt{2}...

三角関数三角関数の合成方程式角度
2025/6/18

次の2つの関数の最大値と最小値を求めよ。 (1) $y = \sqrt{3} \sin{\theta} - \cos{\theta}$ (2) $y = 12 \sin{\theta} + 5 \co...

三角関数最大値最小値三角関数の合成
2025/6/18

関数 $f(x) = 2^x$ を微分せよ。

微分指数関数微分公式
2025/6/18

複素数平面上で、点 $z$ が点 $1$ を通り実軸に垂直な直線上を動くとき、$w = \frac{1}{z}$ で表される点 $w$ はどのような図形を描くか。

複素数平面複素数幾何学的変換
2025/6/18