§2 微分法
3.平均変化率と微分係数(その2)
前の事柄を,数学的な記号を用いて表現してみましょう。行う内容は,今までと同じです。つまり,ある区間における変化の割合を考え(平均変化率),そして,その区間を小さくとることにより,基準点における変化率を求めようということです。
図のような放物線y=x2があります。この時,区間AHにおける平均変化率を計算してみましょう。
であるから,次のような値になります。
途中でΔx(デルタエックス)やΔy(デルタワイ)という記号が出てきましたが,これは,変化の量を表すのによく用いられるもので,気にしなくていいです。「Δ」という文字は,ギリシャ文字で英語の「d」とよく似ています。英語の「distance(距離)」の頭文字と考えてもいいでしょう。
この変化率は図形的に見ると,点Pと点Qを結ぶ直線の傾きを表し,また,区間AHにおけるyの変化する量の平均とみなされます。
では,点Aでの変化量を求めます。そこで点Aを基準とし,区間AHを狭くしてゆくことにしましょう。右の図を見てください。今度は,点Qの座標が,(1+h,(1+h)2)となっています。それは,hがどれだけの距離か分からないからです。よって,区間AHの距離をhとします。点Qの座標が,文字となっただけです。怖がらないで,思い切って使ってみましょう。
そこで,今までやったように,まず,区間AHにおける平均変化率を求めます。それから,区間を狭く(hを限りなく0に近づけて)してゆきます。
となります。分子は,h・(2-h)と因数分解されるので,結局,分母のhで割り算を行うと
では次に,このことを用いて,いろいろな数学の問題を解いてゆきましょう。次のページで・・・。