関数 $f(x) = x^2$ について、$x=2$ から $x=2+h$ までの平均変化率を求める問題です。

解析学平均変化率関数微分
2025/6/10

1. 問題の内容

関数 f(x)=x2f(x) = x^2 について、x=2x=2 から x=2+hx=2+h まで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、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) を計算します。
f(2+h)=(2+h)2=4+4h+h2f(2+h) = (2+h)^2 = 4 + 4h + h^2
次に、f(2)f(2) を計算します。
f(2)=22=4f(2) = 2^2 = 4
したがって、平均変化率は
f(2+h)f(2)(2+h)2=(4+4h+h2)4h=4h+h2h\frac{f(2+h) - f(2)}{(2+h) - 2} = \frac{(4 + 4h + h^2) - 4}{h} = \frac{4h + h^2}{h}
h0h \neq 0 より、分子と分母を hh で割ります。
4h+h2h=h(4+h)h=4+h\frac{4h + h^2}{h} = \frac{h(4+h)}{h} = 4 + h

3. 最終的な答え

4+h4+h

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