高校数学 公式・解法ノート
差がつく

微分係数の定義と極限の変形

着眼点\frac{f(a+\square)-f(a)}{\square} の形(\square がそろう形)を作れば f'(a) に置き換えられる。

f'(a)=\lim_{h\to0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}=\lim_{x\to a}\frac{f(x)-f(a)}{x-a}
例題
1
定義に従って、f(x)=x^2 の導関数を求めよ。
解答
\lim_{h\to0}\frac{(x+h)^2-x^2}{h}=\lim_{h\to0}\frac{2xh+h^2}{h}=\lim_{h\to0}(2x+h)=2x答 f'(x)=2x
2
\displaystyle\lim_{h\to0}\frac{f(a+3h)-f(a-h)}{h} を f'(a) で表せ。
解答
間に f(a) を引いて足す。 \frac{f(a+3h)-f(a)}{3h}\cdot3+\frac{f(a-h)-f(a)}{-h}\cdot1\ \to\ 3f'(a)+f'(a) 答 4f'(a)
注意「定義に従って」と言われたら公式 (x^n)'=nx^{n-1} で答えると0点になりうる。極限の計算を書く。

「微分法(数Ⅱ)」の項目

  1. 導関数の公式と計算必須
  2. 微分係数の定義と極限の変形差がつく
  3. 接線・法線の方程式必須
  4. 曲線外の点から引く接線(接点を t とおく)必須
  5. 共通接線差がつく
  6. 増減表の書き方と極値必須
  7. 極値をもつ条件・極値から係数を決める必須
  8. 3次関数のグラフをかく必須
  9. 極大値と極小値の差(3次関数の性質)差がつく
  10. 閉区間での最大・最小(端と極値を比べる)必須
  11. 図形・文章題の最大・最小差がつく
  12. 置き換えて3次関数にする(三角関数・指数など)差がつく
  13. 実数解の個数(定数を分離してグラフと直線の交点)必須
  14. 文字が分離できないとき:極大値と極小値の符号差がつく
  15. 不等式の証明(差をとって最小値 ≧0)必須
  16. 接線が3本引ける点の領域を図示する不要

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