与えられた文章の中から、正しいものをすべて選択する問題です。問題文は微分の可能性、極限、連続性に関する記述であり、これらの間の関係に関する理解を問うています。

解析学微分の可能性極限連続性微分係数
2025/5/22

1. 問題の内容

与えられた文章の中から、正しいものをすべて選択する問題です。問題文は微分の可能性、極限、連続性に関する記述であり、これらの間の関係に関する理解を問うています。

2. 解き方の手順

各選択肢について、それが正しいかどうかを検討します。
* 選択肢1: f(x)f(x)x=ax=a で微分可能ならば limxaf(x)=f(a)\lim_{x \to a} f(x) = f(a) である。
これは正しいです。関数が微分可能であるためには、その点で連続である必要があります。連続であれば、極限値と関数値は一致します。
* 選択肢2: limh0f(a+h)f(a)h\lim_{h \to 0} \frac{f(a+h) - f(a)}{h} が存在すれば、f(x)f(x)x=ax=a で連続である。
これは正しいです。limh0f(a+h)f(a)h\lim_{h \to 0} \frac{f(a+h) - f(a)}{h} が存在するということは、f(x)f(x)x=ax=aで微分可能であるということです。微分可能であれば、連続です。
* 選択肢3: limxaf(x)=f(a)\lim_{x \to a} f(x) = f(a) ならば、f(x)f(x)x=ax=a で微分可能である。
これは正しくありません。関数が連続であっても微分可能とは限りません。例えば、f(x)=xf(x) = |x|x=0x=0 で連続ですが、微分可能ではありません。
* 選択肢4: limxaf(x)f(a)xa\lim_{x \to a} \frac{f(x) - f(a)}{x - a} が存在すれば、f(x)f(x)x=ax=a で微分可能である。
これは正しいです。この極限は、f(x)f(x)x=ax=a における微分係数の定義そのものです。この極限が存在すれば、f(x)f(x)x=ax=a で微分可能です。
* 選択肢5: f(x)f(x)x=ax=a で連続ならば、f(x)f(x)x=ax=a で微分可能である。
これは正しくありません。関数が連続であっても微分可能とは限りません。例えば、f(x)=xf(x) = |x|x=0x=0 で連続ですが、微分可能ではありません。

3. 最終的な答え

正しい文章は以下の通りです。
* f(x)f(x)x=ax=a で微分可能ならば、limxaf(x)=f(a)\lim_{x \to a} f(x) = f(a) である。
* limh0f(a+h)f(a)h\lim_{h \to 0} \frac{f(a+h) - f(a)}{h} が存在すれば、f(x)f(x)x=ax=a で連続である。
* limxaf(x)f(a)xa\lim_{x \to a} \frac{f(x) - f(a)}{x - a} が存在すれば、f(x)f(x)x=ax=a で微分可能である。

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