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√xの導関数を定義に従って求める

◆第問目!

【 数Ⅲ : 難易度 ★ 】
 関数\(\hspace{2pt}y=\sqrt{x}\hspace{2pt}\)の導関数を定義に従って求めよ

関数\({f(x)}\)の導関数\(\hspace{1pt}f'(x)\hspace{1pt}\)は以下の式から計算します。 $$\displaystyle{f'(x) = \lim_{h \to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}}$$

【解答】

導関数の定義 $${f'(x) = \lim_{h \to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}}$$ から

$$\begin{aligned} \hspace{10pt}y' & =\lim_{h \to 0}\frac{\sqrt{x+h}-\sqrt{x}}{h}\\[0.5em] & =\lim_{h \to 0}\frac{1}{h}\frac{(\sqrt{x+h}-\sqrt{x})(\sqrt{x+h}+\sqrt{x})}{\sqrt{x+h}+\sqrt{x}}\hspace{10pt}\\[0.5em] & = \lim_{h \to 0}\frac{1}{h}\frac{(x+h)-x}{\sqrt{x+h}+\sqrt{x}}\\[0.5em] & = \lim_{h \to 0}\frac{1}{h}\frac{h}{\sqrt{x+h}+\sqrt{x}}\\[0.5em] & = \lim_{h \to 0}\frac{1}{\sqrt{x+h}+\sqrt{x}}\\[0.5em] & = \frac{1}{2\sqrt{x}}\\[0.5em] \end{aligned}$$

となります。

したがって、\(\displaystyle {y=\sqrt{x}}\) の導関数は \(\displaystyle{y'= \frac{1}{2\sqrt{x}}}\) と求められます。

【関連するページ】
導関数の定義

出題範囲】 【難易度



 




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