MathLabs
定理証明済み

積の微分法則

内容

f,gf,g が xx で微分可能ならば、fgfg も xx で微分可能で (fg)′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)(fg)'(x) = f'(x)g(x)+f(x)g'(x) となる。

なぜ正しいのか?

面積が大きくなっていく長方形の面積は、幅が増え、かつ高さも増えるという2つの理由で同時に変化しており、面積全体の変化率はこの2つの寄与の和にちょうど等しい。

証明の概略

f(x+h)g(x+h)−f(x)g(x)h\frac{f(x+h)g(x+h)-f(x)g(x)}{h} を書き、分子に −f(x+h)g(x)+f(x+h)g(x)-f(x+h)g(x)+f(x+h)g(x) を挿入して f(x+h)⋅g(x+h)−g(x)h+f(x+h)−f(x)h⋅g(x)f(x+h)\cdot\frac{g(x+h)-g(x)}{h} + \frac{f(x+h)-f(x)}{h}\cdot g(x) に分ける。h→0h\to 0 のとき、最初の差分商は g′(x)g'(x) に近づき、f(x+h)→f(x)f(x+h)\to f(x) となる(ff が xx で微分可能なので連続性による)。2番目の差分商は f′(x)f'(x) に近づき、和は f(x)g′(x)+f′(x)g(x)f(x)g'(x)+f'(x)g(x) に近づく。

証明者

この定理を使うトピック

関連する定理

ステップごとの証明

この定理のステップごとの証明はまだありません。

参考文献

  1. Gottfried Wilhelm Leibniz (1684). Nova Methodus pro Maximis et Minimis...
  2. C. H. Edwards (1979). The Historical Development of the Calculus