与えられた導関数の定義の式から、空欄を埋める問題です。$f'(1)$ を求め、右側極限、左側極限を計算し、それらの関係から $f(x)$ の $x=1$ での性質を判断します。ただし、サとシは選択肢の中から選ぶ必要があります。

解析学微分極限絶対値関数微分可能性
2025/5/18

1. 問題の内容

与えられた導関数の定義の式から、空欄を埋める問題です。f(1)f'(1) を求め、右側極限、左側極限を計算し、それらの関係から f(x)f(x)x=1x=1 での性質を判断します。ただし、サとシは選択肢の中から選ぶ必要があります。

2. 解き方の手順

まず、微分係数の定義より、
f(1)=limh0f(1+h)f(1)hf'(1) = \lim_{h \to 0} \frac{f(1+h)-f(1)}{h}
よって、f()=f(1)f(カ) = f(1) となります。
次に、f(x)=x2+x2f(x) = |x^2+x-2| と仮定します。なぜなら、f(x)=x2+xf(x) = |x^2 + キx|の形に見えるからです。
f(1)=limh0(1+h)2+(1+h)212+12hf'(1) = \lim_{h \to 0} \frac{|(1+h)^2 + (1+h) - 2| - |1^2+1-2|}{h}
=limh01+2h+h2+1+h20h= \lim_{h \to 0} \frac{|1+2h+h^2+1+h-2|-|0|}{h}
=limh0h2+3hh= \lim_{h \to 0} \frac{|h^2+3h|}{h}
よって、=3キ=3となります。
右側極限を計算します。h>0h>0 のとき、h2+3h>0h^2+3h > 0 なので、h2+3h=h2+3h|h^2+3h| = h^2+3h となります。
limh+0h2+3hh=limh+0h2+3hh=limh+0(h+3)=3\lim_{h \to +0} \frac{|h^2+3h|}{h} = \lim_{h \to +0} \frac{h^2+3h}{h} = \lim_{h \to +0} (h+3) = 3
したがって、=3ク=3です。
左側極限を計算します。h<0h<0 のとき、h2+3hh^2+3h の正負は hh の絶対値の大きさによって変わります。
h=0h=-0の近傍では、h2+3hh^2 + 3h3h3h の符号に支配されるので負の値になります。
したがって、h2+3h=(h2+3h)|h^2+3h| = -(h^2+3h) となります。
limh0h2+3hh=limh0(h2+3h)h=limh0(h3)=3\lim_{h \to -0} \frac{|h^2+3h|}{h} = \lim_{h \to -0} \frac{-(h^2+3h)}{h} = \lim_{h \to -0} (-h-3) = -3
したがって、ケコ=3ケコ=-3です。
右側極限は3、左側極限は-3なので、右極限と左極限は異なります。
以上より、関数f(x)x=1で微分可能でない。関数 f(x)はx=1で微分可能でない。

3. 最終的な答え

カ:1
キ:3
ク:3
ケコ:-3
サ:異なる
シ:微分可能でない

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