微分積分学準備例

${(x - h)}^{3}$

ステップ 1

二項展開定理を利用して各項を求めます。二項定理は ${(a + b)}^{n} = \sum_{k = 0}^{n} n C k \cdot (a^{n - k} b^{k})$ を述べたものです。

$\sum_{k = 0}^{3} \frac{3!}{(3 - k)! k!} \cdot {(x)}^{3 - k} \cdot {(- h)}^{k}$

ステップ 2

総和を展開します。

$\frac{3!}{(3 - 0)! 0!} {(x)}^{3 - 0} \cdot {(- h)}^{0} + \frac{3!}{(3 - 1)! 1!} {(x)}^{3 - 1} \cdot {(- h)}^{1} + \frac{3!}{(3 - 2)! 2!} {(x)}^{3 - 2} \cdot {(- h)}^{2} + \frac{3!}{(3 - 3)! 3!} {(x)}^{3 - 3} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 3

展開の各項の指数を簡約します。

$1 \cdot {(x)}^{3} \cdot {(- h)}^{0} + 3 \cdot {(x)}^{2} \cdot {(- h)}^{1} + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4

各項を簡約します。

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ステップ 4.1

${(x)}^{3}$ に $1$ をかけます。

${(x)}^{3} \cdot {(- h)}^{0} + 3 \cdot {(x)}^{2} \cdot {(- h)}^{1} + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.2

積の法則を $- h$ に当てはめます。

$x^{3} \cdot ({(- 1)}^{0} h^{0}) + 3 \cdot {(x)}^{2} \cdot {(- h)}^{1} + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.3

積の可換性を利用して書き換えます。

${(- 1)}^{0} x^{3} h^{0} + 3 \cdot {(x)}^{2} \cdot {(- h)}^{1} + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.4

$0$ にべき乗するものは $1$ となります。

$1 x^{3} h^{0} + 3 \cdot {(x)}^{2} \cdot {(- h)}^{1} + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.5

$x^{3}$ に $1$ をかけます。

$x^{3} h^{0} + 3 \cdot {(x)}^{2} \cdot {(- h)}^{1} + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.6

$0$ にべき乗するものは $1$ となります。

$x^{3} \cdot 1 + 3 \cdot {(x)}^{2} \cdot {(- h)}^{1} + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.7

$x^{3}$ に $1$ をかけます。

$x^{3} + 3 \cdot {(x)}^{2} \cdot {(- h)}^{1} + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.8

簡約します。

$x^{3} + 3 x^{2} \cdot (- h) + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.9

積の可換性を利用して書き換えます。

$x^{3} + 3 \cdot - 1 x^{2} h + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.10

$3$ に $- 1$ をかけます。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.11

簡約します。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 \cdot x \cdot {(- h)}^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.12

積の法則を $- h$ に当てはめます。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 x \cdot ({(- 1)}^{2} h^{2}) + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.13

積の可換性を利用して書き換えます。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 \cdot {(- 1)}^{2} x h^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.14

$- 1$ を $2$ 乗します。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 \cdot 1 x h^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.15

$3$ に $1$ をかけます。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 x h^{2} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.16

${(x)}^{0}$ に $1$ をかけます。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 x h^{2} + {(x)}^{0} \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.17

$0$ にべき乗するものは $1$ となります。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 x h^{2} + 1 \cdot {(- h)}^{3}$

ステップ 4.18

${(- h)}^{3}$ に $1$ をかけます。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 x h^{2} + {(- h)}^{3}$

ステップ 4.19

積の法則を $- h$ に当てはめます。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 x h^{2} + {(- 1)}^{3} h^{3}$

ステップ 4.20

$- 1$ を $3$ 乗します。

$x^{3} - 3 x^{2} h + 3 x h^{2} - h^{3}$

微分積分学準備 例

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