微分積分学準備例

f (x) = x^{2} + 8 x - 4

$f (x) = x^{2} + 8 x - 4$ ,

x = 4

$x = 4$

ステップ 1

差分係数の公式を考えます。

\frac{f (x + h) - f (x)}{h}

$\frac{f (x + h) - f (x)}{h}$

ステップ 2

決定成分を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1

x = x + h

$x = x + h$ で関数値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1.1

式の変数

x

$x$ を

x + h

$x + h$ で置換えます。

f (x + h) = {(x + h)}^{2} + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = {(x + h)}^{2} + 8 (x + h) - 4$

ステップ 2.1.2

結果を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1.2.1.1

{(x + h)}^{2}

${(x + h)}^{2}$ を

(x + h) (x + h)

$(x + h) (x + h)$ に書き換えます。

f (x + h) = (x + h) (x + h) + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = (x + h) (x + h) + 8 (x + h) - 4$

ステップ 2.1.2.1.2

分配法則（FOIL法）を使って

(x + h) (x + h)

$(x + h) (x + h)$ を展開します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1.2.1.2.1

分配則を当てはめます。

f (x + h) = x (x + h) + h (x + h) + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x (x + h) + h (x + h) + 8 (x + h) - 4$

ステップ 2.1.2.1.2.2

分配則を当てはめます。

f (x + h) = x \cdot x + x h + h (x + h) + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x \cdot x + x h + h (x + h) + 8 (x + h) - 4$

ステップ 2.1.2.1.2.3

分配則を当てはめます。

f (x + h) = x \cdot x + x h + h x + h \cdot h + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x \cdot x + x h + h x + h \cdot h + 8 (x + h) - 4$

f (x + h) = x \cdot x + x h + h x + h \cdot h + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x \cdot x + x h + h x + h \cdot h + 8 (x + h) - 4$

ステップ 2.1.2.1.3

簡約し、同類項をまとめます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1.2.1.3.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1.2.1.3.1.1

x

$x$ に

x

$x$ をかけます。

f (x + h) = x^{2} + x h + h x + h \cdot h + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x^{2} + x h + h x + h \cdot h + 8 (x + h) - 4$

ステップ 2.1.2.1.3.1.2

h

$h$ に

h

$h$ をかけます。

f (x + h) = x^{2} + x h + h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x^{2} + x h + h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4$

f (x + h) = x^{2} + x h + h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x^{2} + x h + h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4$

ステップ 2.1.2.1.3.2

x h

$x h$ と

h x

$h x$ をたし算します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1.2.1.3.2.1

x

$x$ と

h

$h$ を並べ替えます。

f (x + h) = x^{2} + h x + h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x^{2} + h x + h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4$

ステップ 2.1.2.1.3.2.2

h x

$h x$ と

h x

$h x$ をたし算します。

f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4$

f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4$

f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4

$f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 (x + h) - 4$

ステップ 2.1.2.1.4

分配則を当てはめます。

f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4

$f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4$

f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4

$f (x + h) = x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4$

ステップ 2.1.2.2

最終的な答えは

x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4

$x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4$ です。

x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4

$x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4$

x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4

$x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4$

x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4

$x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 x + 8 h - 4$

ステップ 2.2

並べ替えます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.2.1

8 x

$8 x$ を移動させます。

x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 h + 8 x - 4

$x^{2} + 2 h x + h^{2} + 8 h + 8 x - 4$

ステップ 2.2.2

x^{2}

$x^{2}$ を移動させます。

2 h x + h^{2} + x^{2} + 8 h + 8 x - 4

$2 h x + h^{2} + x^{2} + 8 h + 8 x - 4$

ステップ 2.2.3

2 h x

$2 h x$ と

h^{2}

$h^{2}$ を並べ替えます。

h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4

$h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4$

h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4

$h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4$

ステップ 2.3

決定成分を求めます。

f (x + h) = h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4

$f (x + h) = h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4$

f (x) = x^{2} + 8 x - 4

$f (x) = x^{2} + 8 x - 4$

f (x + h) = h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4

$f (x + h) = h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4$

f (x) = x^{2} + 8 x - 4

$f (x) = x^{2} + 8 x - 4$

ステップ 3

成分に代入します。

\frac{f (x + h) - f (x)}{h} = \frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - (x^{2} + 8 x - 4)}{h}

$\frac{f (x + h) - f (x)}{h} = \frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - (x^{2} + 8 x - 4)}{h}$

ステップ 4

簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.1

分子を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.1.1

分配則を当てはめます。

\frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - x^{2} - (8 x) - - 4}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - x^{2} - (8 x) - - 4}{h}$

ステップ 4.1.2

簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.1.2.1

8

$8$ に

- 1

$- 1$ をかけます。

\frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - x^{2} - 8 x - - 4}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - x^{2} - 8 x - - 4}{h}$

ステップ 4.1.2.2

- 1

$- 1$ に

- 4

$- 4$ をかけます。

\frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - x^{2} - 8 x + 4}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - x^{2} - 8 x + 4}{h}$

\frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - x^{2} - 8 x + 4}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + x^{2} + 8 h + 8 x - 4 - x^{2} - 8 x + 4}{h}$

ステップ 4.1.3

x^{2}

$x^{2}$ から

x^{2}

$x^{2}$ を引きます。

\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h + 8 x - 4 + 0 - 8 x + 4}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h + 8 x - 4 + 0 - 8 x + 4}{h}$

ステップ 4.1.4

h^{2}

$h^{2}$ と

0

$0$ をたし算します。

\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h + 8 x - 4 - 8 x + 4}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h + 8 x - 4 - 8 x + 4}{h}$

ステップ 4.1.5

8 x

$8 x$ から

8 x

$8 x$ を引きます。

\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h + 0 - 4 + 4}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h + 0 - 4 + 4}{h}$

ステップ 4.1.6

h^{2}

$h^{2}$ と

0

$0$ をたし算します。

\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h - 4 + 4}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h - 4 + 4}{h}$

ステップ 4.1.7

- 4

$- 4$ と

4

$4$ をたし算します。

\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h + 0}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h + 0}{h}$

ステップ 4.1.8

h^{2} + 2 h x + 8 h

$h^{2} + 2 h x + 8 h$ と

0

$0$ をたし算します。

\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h}{h}

$\frac{h^{2} + 2 h x + 8 h}{h}$

ステップ 4.1.9

h

$h$ を

h^{2} + 2 h x + 8 h

$h^{2} + 2 h x + 8 h$ で因数分解します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.1.9.1

h

$h$ を

h^{2}

$h^{2}$ で因数分解します。

\frac{h \cdot h + 2 h x + 8 h}{h}

$\frac{h \cdot h + 2 h x + 8 h}{h}$

ステップ 4.1.9.2

h

$h$ を

2 h x

$2 h x$ で因数分解します。

\frac{h (h) + h (2 x) + 8 h}{h}

$\frac{h (h) + h (2 x) + 8 h}{h}$

ステップ 4.1.9.3

h

$h$ を

8 h

$8 h$ で因数分解します。

\frac{h (h) + h (2 x) + h \cdot 8}{h}

$\frac{h (h) + h (2 x) + h \cdot 8}{h}$

ステップ 4.1.9.4

h

$h$ を

h (h) + h (2 x)

$h (h) + h (2 x)$ で因数分解します。

\frac{h (h + 2 x) + h \cdot 8}{h}

$\frac{h (h + 2 x) + h \cdot 8}{h}$

ステップ 4.1.9.5

h

$h$ を

h (h + 2 x) + h \cdot 8

$h (h + 2 x) + h \cdot 8$ で因数分解します。

\frac{h (h + 2 x + 8)}{h}

$\frac{h (h + 2 x + 8)}{h}$

\frac{h (h + 2 x + 8)}{h}

$\frac{h (h + 2 x + 8)}{h}$

\frac{h (h + 2 x + 8)}{h}

$\frac{h (h + 2 x + 8)}{h}$

ステップ 4.2

今日数因数で約分することで式を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.1

h

$h$ の共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.1.1

共通因数を約分します。

\frac{h (h + 2 x + 8)}{h}

$\frac{h (h + 2 x + 8)}{h}$

ステップ 4.2.1.2

h + 2 x + 8

$h + 2 x + 8$ を

1

$1$ で割ります。

h + 2 x + 8

$h + 2 x + 8$

h + 2 x + 8

$h + 2 x + 8$

ステップ 4.2.2

h

$h$ と

2 x

$2 x$ を並べ替えます。

2 x + h + 8

$2 x + h + 8$

2 x + h + 8

$2 x + h + 8$

2 x + h + 8

$2 x + h + 8$

ステップ 5

式の変数

x

$x$ を

4

$4$ で置換えます。

2 (4) + h + 8

$2 (4) + h + 8$

ステップ 6

2

$2$ に

4

$4$ をかけます。

8 + h + 8

$8 + h + 8$

ステップ 7

8

$8$ と

8

$8$ をたし算します。

h + 16

$h + 16$

ステップ 8

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