Senior High
3
Mathematics

微分法の公式とその厳密な証明

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フラッグ

フラッグ

Senior High3

微分法についての基本的な公式に、できるだけ厳密な、しかも数学3を学んだ高校生が読んで分かるよう、証明をつけました。余力のある高校生、或いは微分積分学の講義につまづきがちな大学一年生に読んでいただけると嬉しいです。誤りや誤植等ありましたら教えて下さい。

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ノートテキスト

ページ1:

微分法の公式
Min Hath)-f(a)
=
f(a)
のとき、
→0
h
f(ath)-fla)
r(h)=.
[f(a)
h
(h≒0)
(h=0)
(*)
とおくと、
2026 9
fim r(h) = him flath) = f(a) = f(a) = r(o).
→
r(h)はh=0において連続である。
(*)より、f(ath)=f(a)+r(h)h(水)これはh=0のときも成り立つ。
(水)より、lin flath)=lin{f(a)+r(h)h}
h
f(x)はx=aで連続である。
170
=f(a)+r(0).o
=f(a)+fla)=f(a).
微分可能 連続
が示された。
公式
(i)(cf)(a)=cf(a) (c:定数)
(ii)(f+g)(a)=f(a)+g'(a)
(Ⅲ)(fg)(a) = fla)g(a)+f(a)g(a)
(iv) (+) (a) = f((a)g(a) = f(a)g(la) (g(a)40)
(+)(a)=f(a)(c)-f(a)ga)
証明
{g(a)}
(12 him (ef) (a+h) - (cf)(a) = him flath) - c.fla)
h
=
=fim c.
170
h
f(ath)-f(a)
= lim (. fla) +r(h)h-fla)
→
= lim cr(h)
→0
=cr(o)=cfla)、
.: (cf)(a) = cf(a).

ページ2:

2
Ca20269
I
(11) him (f+9) (a+h) (f+g) (a) = him fla+h)+g (ath) - f(a)-g/a)
h
470
h
= lim (flath) - f(a) + g(a+h) - g(a)
470
h
= lim (ri (h) h + rz (h)
170
h
= lim {ri(h) + √₂(h)}
170
=(0)+r₂(0)
= f'(a) + gi(a).
=
· (f+g)(a) = f'(a)+g(a)
h
h
(iii) him (fg)(a+h)-(fg)(a) = lim f(a+h)g(ath) - f(a)g(a)
170
h
=
=
=
h70
h
lim {f(a)+r, (h)h} {g(a)+(h)}-(a)(a)
470
h
lim f(a)rz (h) h +r, (h)g(a) \\ +ri (h)rz (h) h²
h30
h
• lim {f(a) r₂ (h) + ri(h)g(a)+r;(h)rz{h}h}
170
= f(a)g(a)+fla)g(a).
.. (fg) (a) = f(a)g(a)+f(a)g(a).
g'(a)
(iv) 19/15/12 (iv) ( +1 ) (a) = - [9 (a) }
(ii)と(iv)'を組み合わせて出る。さて、
を示す。そうすれば(IV)は
}
lim (1/9) (a+h)-(119)(a) = lim 1/2 {g(ath) g(a)]
170
h
こ
=
lim g(a+h)-9(a). { - gla+h) 9(a)
470
h
him {-12(t)} g (ath)g(a)
g'(a)
g(a)-9(a)
-:- (-/-) (a) = — (a)
=-
{g(a)}² 11
=
gla)
{9(a)}