学年

質問の種類

数学 高校生

(1)の答えで、 2枚目の写真の左の式を使っても大丈夫ですか?

3 定義、公式の証明- (1) 関数f(x)のx=αにおける微分係数の定義を述べよ。( (2) 関数f(x), g(x) が微分可能であるとする. 積の微分公式 {f(x)g(x)}=f'(x)g(x)+f(x)g'(x) を証明せよ. 宮崎大 (3) f(x)=x"(n=1, 2, 3, に対し,f'(x)=nzn-1であることを,数学的帰納法により IS (上智大理工) せ 定義をしっかり押さえておく 「連続」「微分可能」の定義をしっかり押さえておこう(p.34) 連続とはグラフがつながっている, 微分可能とはグラフがなめらか,というグラフのイメージをきち んと定式化したものである.なお,r=αで微分可能であれば, x=αで連続である.これは, f(ath)-f(a) lim{f(a+h)-f(a)}=lim ・h=f' (a) •0=0 ∴ limf(a+h)=f(a) h→0 h→0 h→0 と示すことができる. 逆は成り立たない (反例は,f(x)=|x-al). 公式を証明できるようにしておく 教科書に載っている公式を証明せよ,という意表をついた出題 もある。定義から微分の公式を証明させる問題が多いので,教科書で確認しておこう)() 解答する (9) + f(a+h)-f(a) (1) 極限値lim- h→0 x=αにおける微分係数といい、f'(α) と書く. が存在するとき,この値を関数f(x) の この極限値が存在するとき,関数 f(x)はx=αで微分可能である という. (2) f (x+h)g(x+h)-f(x)g(x) ①

解決済み 回答数: 1
数学 大学生・専門学校生・社会人

( 1) 絶対値xの範囲はどうやって決めたのですか? おそらくg (x)である分母の部分は絶対に0になってはいけないから0にならんように範囲を取っている。 でもその場合,なぜ開区間(0,π)だけでいいんですか?開区間(π,2π)でもg '(x)≠0【ロピタルの定理の【2】参... 続きを読む

13 ロピタルの定理 分析でてきたら⇒ロピタル 10563 ロピタルの定理 開いて、 0-(1-5) mil 基本 例題 057 不定形 (号)の極限① ★★☆ 以下の極限値を, ロピタルの定理を用いて求めよ。 mil (1−cosx)sinx -0 (1) lim ex-1-x sinhx-x x0 x−sinx (2) lim (3) lim x→0 x-0 sinx-x 指針 0 fin mil いずれも の不定形の極限である。 f'(x) gix). I g'ix) 0-(x-xdnie) mil (E) 定理 ロピタルの定理 αを含む開区間I上で定義された関数f(x), g(x) が微分可能で,次の条件を満たすとする。 [1] limf(x)=limg(x)=0 x→a x-a [2] xキαであるI上のすべての点xでg'(x) ≠0 '(x.doia) f'(x) [3] 極限 lim が存在する。 x-a g'(x) f(x) このとき, 極限 lim x-a g(x) x-a も存在し lim -=lim ig(x) x-a g'(x) f(x) f'(x) が成り立つ。 mil x0 0<|x| <πにおいて {(1-cos x)sinx}' lim lim ...... 【不定形の極限が現れる場合, f" (x), g" (x), f'(x), g" (x), が存在して定理の条件を満 たすならば,ロピタルの定理は繰り返し用いてよい。 詳しくは 「数研講座シリーズ 大学教養 微分積分」 の112~119ページを参照。 解答 (1) lim{(1-cosx)sinx}=0 かつ lim(x-sinx)=0 x→0 mil= nia- (x−sinx)=1-cosx+0 sinx+cosx−cos x drianil [1] の確認。 mil [2]の確認。 x→0 (x−sinx) x→0 1−cosx 0800- N Fox) cosx-cos 2x =lim ① 1−cosx x0 cos"x-sin'x=cos2x -zag() mil ここで ここでLim(cosx-cos2x)=0 かつ lim (1-cosx) = 0 [1]の確認。 x→0 x→0 もう一度 0<x<πにおいて (1−cosx)=sinx=0 [2] の確認。 ロピタルの 選ぼう! また lim a x0 (cosx-cos 2x)' (1-cos x)' 2sin2x−sinx =lim x→0 sinx [3] の確認。 =lim (4cosx-1)=3 x-0 よって,ロピタルの定理により, ①の極限値も存在して3 (1−cosx)sinx に等しいから lim x-sinx x-0 -=3 4sin2x=2sin x cosx (2) lim (ex-1-x)=0 かつ limx2=0 x→0 x-0 x=0において (x2)'=2x=0 [1]の確認。 [2] の確認。

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

高校数学微分です。(1)なぜ分母も分子も0でないと極限がないのですか?また、(2)は全然分かりません!解説お願いします!

18 重要 例題197 関数の極限値(2) 係数決定・微分係数利用 00000 (1) 等式 lim x2+ax+b =3を満たす定数a,bの値を求めよ。 基 次 x→1 x-1 (2) lim f(a-3h)-f(a) をf' (a) を用いて表せ。 h→0 h 指針 (1)x→1のとき, 分母 x-10であるから,極限値が 存在するためには, 分子 x2+ax+b→0でなければなら ? ない(数学Ⅲの内容)。 一般に /p.314 基本事項 1, 基本 195 (1) (3) k 0 (1)ならば f(x) x→C lim -=αかつlimg(x) = 0 なら limf(x)=0 * g(x) まず,分子→0 から αとの関係式を導く。 次に,極限値を計算して, それが=3となる条件から, a,bの値を求める。 が使えるように式を変形 f(a+h)-f(a) (2)微分係数の定義の式 f' (a) = lim- h→0 h する。 極限値存在せず 指 xc 必要条件 (1) lim(x-1)= 0 であるから lim(x2+ax+b)=0 x→1 x→1 解答 ゆえに 1+α+b=0 よって b=-α-1 x2+ax+b このとき lim LX100-10 x→1 x-1 2-01x0000) =lim x→1 (x-1)(x+α+1) x-1 解 必要条件。 ...... ① =lim x→1 x-1 x2+ax-a-1 注意 必要条件である b=-α-1 を代入して (極限値) =3が -=lim(x+α+1) 成り立つようなα, b の値 を求めているから x→1 =a+2 a+2=3から a=1 ①から b=-2 (2)→0のとき, -3h0 であるから lim h→0 f(a-3h)-f(a) f(a+(-3h))-f(a) =lim a=1.6=-2 は必要十分条件である。 lim h→0 =f'(a)(-3) =-3f'(a) -3h 別解 -3h=t とおくと, ん→0のときt→0であるから t-0 t=limf(a+t)-f(a) (与式)=lim f(a+t)-f(a) t-0 3 =-3f'(a) t (-3) h→0 f(a+□)-f(a) =f'(a) □は同じ式で, ん→0のときロー □ の部分を同じものにす M のような 形をしている。 →0の とき3h0 だからといっ て,与式)=f(a)として は誤り! C

解決済み 回答数: 1