高校数学 公式・解法ノート
差がつく

平均値の定理

着眼点\dfrac{f(b)-f(a)}{b-a}(2点を結ぶ傾き)の形を見たら平均値の定理。c が a<c<b にあることを使って評価する。

f が [a,b] で連続、(a,b) で微分可能なら \frac{f(b)-f(a)}{b-a}=f'(c),\quad a<c<b を満たす c がある。
例題
1
0<a<b のとき \dfrac{b-a}{b}<\log b-\log a<\dfrac{b-a}{a} を示せ。
解答
f(x)=\log x に平均値の定理:\dfrac{\log b-\log a}{b-a}=\dfrac1c\ (a<c<b)。
\dfrac1b<\dfrac1c<\dfrac1a なので各辺に b-a>0 を掛けて示せた。
ポイント極限の問題でも使える:\lim\frac{f(b)-f(a)}{b-a} で a,b が同じ値に近づくなら、c もはさまれて同じ値に近づく。

「微分法(数学Ⅲ)」の項目

  1. 微分係数の定義と微分可能性差がつく
  2. 積・商の微分必須
  3. 合成関数・逆関数の微分必須
  4. 三角・指数・対数関数の導関数必須
  5. 対数微分法差がつく
  6. 媒介変数表示の微分必須
  7. 陰関数の微分(円・楕円・双曲線の接線)差がつく
  8. 接線・法線必須
  9. 増減と極値(増減表)必須
  10. 凹凸・変曲点・漸近線とグラフの概形必須
  11. 最大・最小(文章題を含む)必須
  12. 不等式の証明(差をとって微分)必須
  13. 方程式の実数解の個数(定数分離)差がつく
  14. 平均値の定理差がつく
  15. 速度・加速度と近似式差がつく
  16. ロピタルの定理不要

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