関数 $f(x) = 2x^2 + 3x$ において、$x$ の値が $a$ から $b$ に変わ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合成関数の微分導関数
2025/6/17
## 問題1

1. 問題の内容

関数 f(x)=2x2+3xf(x) = 2x^2 + 3x において、xx の値が aa から bb に変わ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、f(b)f(a)ba\frac{f(b) - f(a)}{b - a} で計算されます。
まず、f(b)f(b)f(a)f(a) を計算します。
f(b)=2b2+3bf(b) = 2b^2 + 3b
f(a)=2a2+3af(a) = 2a^2 + 3a
次に、f(b)f(a)ba\frac{f(b) - f(a)}{b - a} を計算します。
f(b)f(a)ba=(2b2+3b)(2a2+3a)ba\frac{f(b) - f(a)}{b - a} = \frac{(2b^2 + 3b) - (2a^2 + 3a)}{b - a}
=2b22a2+3b3aba= \frac{2b^2 - 2a^2 + 3b - 3a}{b - a}
=2(b2a2)+3(ba)ba= \frac{2(b^2 - a^2) + 3(b - a)}{b - a}
=2(ba)(b+a)+3(ba)ba= \frac{2(b - a)(b + a) + 3(b - a)}{b - a}
=2(b+a)+3= 2(b + a) + 3
=2(a+b)+3= 2(a + b) + 3
問題の形式に合わせて式を変形します。
2(a+b)+3=2(a+b)+32(a + b) + 3 = 2(a + b) + 3

3. 最終的な答え

1: a
2: b
3: 2
4: 3
## 問題2

1. 問題の内容

関数 f(x)=x32xf(x) = x^3 - 2x について、f(1)f'(-1) を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、f(x)f'(x) を計算します。
f(x)=3x22f'(x) = 3x^2 - 2
次に、f(1)f'(-1) を計算します。
f(1)=3(1)22=3(1)2=32=1f'(-1) = 3(-1)^2 - 2 = 3(1) - 2 = 3 - 2 = 1

3. 最終的な答え

5: 3
6: 2
7: 1
## 問題3

1. 問題の内容

関数 y=(2x3)3y = (2x - 3)^3 を微分する問題です。

2. 解き方の手順

合成関数の微分を使います。y=u3y = u^3 , u=2x3u = 2x - 3 と置きます。
dydx=dydududx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}
dydu=3u2\frac{dy}{du} = 3u^2
dudx=2\frac{du}{dx} = 2
dydx=3u22=6(2x3)2=6(4x212x+9)=24x272x+54\frac{dy}{dx} = 3u^2 \cdot 2 = 6(2x - 3)^2 = 6(4x^2 - 12x + 9) = 24x^2 - 72x + 54
与えられた形式に合わせます。
y=8(3x29x+27/4)=6(2x3)2y' = 8(3x^2 - 9x + 27/4) = 6(2x - 3)^2
y=6(4x212x+9)=24x272x+54y' = 6(4x^2-12x+9)=24x^2-72x+54
8: 6
9: 4x24x^2
10: 12x12x
11: 99

3. 最終的な答え

8: 6
9: 4x24x^2
10: 12x12x
11: 99

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