関数 $y = x^2 + 5$ において、$x$ の値が $-1$ から $-1+h$ まで変化するときの平均変化率を求める問題です。

解析学平均変化率微分関数二次関数
2025/3/26

1. 問題の内容

関数 y=x2+5y = x^2 + 5 において、xx の値が 1-1 から 1+h-1+h まで変化するときの平均変化率を求める問題です。

2. 解き方の手順

平均変化率は、変化の割合のことなので、xx の変化量に対する yy の変化量として求められます。
まず、x=1x = -1 のときの yy の値を計算します。
y1=(1)2+5=1+5=6y_1 = (-1)^2 + 5 = 1 + 5 = 6
次に、x=1+hx = -1 + h のときの yy の値を計算します。
y2=(1+h)2+5=(12h+h2)+5=h22h+6y_2 = (-1 + h)^2 + 5 = (1 - 2h + h^2) + 5 = h^2 - 2h + 6
yy の変化量 Δy\Delta y は、y2y1y_2 - y_1 で求められます。
Δy=(h22h+6)6=h22h\Delta y = (h^2 - 2h + 6) - 6 = h^2 - 2h
xx の変化量 Δx\Delta x は、(1+h)(1)=h(-1 + h) - (-1) = h
平均変化率は ΔyΔx\frac{\Delta y}{\Delta x} で求められるので、
ΔyΔx=h22hh=h(h2)h=h2\frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{h^2 - 2h}{h} = \frac{h(h - 2)}{h} = h - 2
ただし、h0h \neq 0

3. 最終的な答え

h2h-2

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