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一変数の微積分
微分
01微分係数とは何か:接線の傾きとして定義する02割線から接線へ:極限による微分係数の定義031/x の導関数:先に約分、極限はそのあと041/x の接線と、面積がいつも2になる三角形05微分の記法とべき関数の微分公式問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/3
01The Derivative as an Instantaneous Rate of Change02Rates of Change Without Time: Gradient and Sensitivity03Easy Limits, 0/0, and One-Sided Limits04Continuity, Jumps, and Removable Discontinuities05Infinite Discontinuities: 1/x and Its Derivative06Differentiable Implies Continuous問題セット0/10問題セット20/10
01Two Kinds of Formula, and the Derivative of Sine02The Derivative of Cosine, and Two Limits at Zero03Bow and Bowstring: Proving the Two Trig Limits04Why the Trig Derivatives Hold Only in Radians05A Geometric Proof: Sine as a Height on the Circle06Finishing the Proof, and the Product and Quotient Rules問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/1
01Proving the Product Rule: Change One Factor at a Time02The Quotient Rule, and the Power Rule for Negative Exponents03The Chain Rule: Differentiating a Function of a Function04Higher Derivatives: The Sine Cycle and Three Notations05The nth Derivative of xⁿ Is n Factorial, by Induction問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/2
01The Power Rule for Rational Exponents02The Slope of a Circle, Two Ways03Implicit Differentiation of a Quartic Curve04Inverse Functions and the Reflection Across y = x05Derivatives of the Arctangent and Arcsine問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/1
01The Derivative of aˣ and the Mystery Number M(a)02Defining e by Slope One, and the Derivative of ln x03M(a) = ln a: Differentiating aˣ and xˣ04Why (1 + 1/n)ⁿ Approaches e問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/1
微分の応用
01Linear Approximation: A Curve Is Its Tangent Line02Five Linear Approximations at Zero03Combining Approximations, from Algebra to GPS Clocks04Quadratic Approximation: The Best-Fit Parabola問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/1
01Linear Approximation as a Proportionality Rule02Quadratic Approximation: Why the ½, and Products03Curve Sketching: The Sign of f′ and Critical Points04Curve Sketching: Ends, Concavity and Inflection問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/1
01Sketching Without Critical Points: (x+1)/(x+2)02A Five-Step Curve-Sketching Scheme, Applied to x / ln x03x / ln x: Inflection Point and Where Max and Min Can Occur問題セット0/10問題セット20/10
01Two Squares From One Wire: The Critical Point Gives the Least Area02The Open Box of Fixed Volume: Least Material When x = 2y03Related Rates: The Police Radar and the Conical Tank問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/4
01The Hanging Ring: Why the String Makes Equal Angles02Newton's Method: Tangent Lines That Find the Square Root of Five03Why Newton's Method Doubles Its Digits, and How It Fails04The Mean Value Theorem: Somewhere You Hit Your Average Speed05Positive Derivative Means Increasing: Proving eˣ Exceeds 1 + x問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/2
積分
01Differentials: dy = f′(x) dx and the Cube Root of 64.102Antiderivatives Differ Only by a Constant03Integration by Substitution and Advanced Guessing問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/1
01Separation of Variables: dy/dx = −xy and the Bell Curve02General Solutions: Signs, Constants and Initial Conditions03Orthogonal Trajectories: Parabolas and Crossing Ellipses問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/1
01The Definite Integral: Area as a Limit of Rectangle Sums02Area Under y = x²: Squeezing the Sum of Squares03Sigma Notation and the Area Pattern: b, b²/2, b³/304Riemann Sums: the Definite Integral and a Year of Loans問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/1
01The Fundamental Theorem of Calculus: Area in One Line02Net Change and Signed Area: Integrating Velocity03Six Rules for Definite Integrals and Bounds on eᵇ04Substitution in Definite Integrals: Change the Limits問題セット0/10問題セット20/10MIT 問題セット0/1

1/x の接線と、面積がいつも2になる三角形

y = 1/x のどの接線も、曲線のどこに引いても、なぜちょうど面積 2 の三角形を切り取るのでしょうか。


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まとめノート

    1. 1

      準備と、ただ1つの微積分のステップ

      第一象限の双曲線と、座標軸を切る接線をかき、点を (x0,y0)(x_0,y_0)(x0​,y0​) とラベルづけして、微積分の中身のすべてとして接線 y−y0=−1x02(x−x0)y-y_0=\frac{-1}{x_0^2}(x-x_0)y−y0​=x02​−1​(x−x0​) を書きましょう。

    2. 2

      切片 x=2x0x=2x_0x=2x0​ と y=2y0y=2y_0y=2y0​

      y=0y=0y=0 とおき、y0=1/x0y_0=1/x_0y0​=1/x0​ を使って代数を実行して x=2x0x=2x_0x=2x0​ を求め、次に y=2y0y=2y_0y=2y0​ を入れ替えの対称性 y=1/x  ⟺  xy=1  ⟺  x=1/yy=1/x \iff xy=1 \iff x=1/yy=1/x⟺xy=1⟺x=1/y から求めましょう。x=0x=0x=0 とおいても求められることも書き留めましょう。

    3. 3

      一定の面積 =2=2=2

      12(2x0)(2y0)=2x0y0=2\frac{1}{2}(2x_0)(2y_0)=2x_0y_0=221​(2x0​)(2y0​)=2x0​y0​=2 を計算し、答えが x0x_0x0​ によらないことを書き留め、y=c/xy=c/xy=c/x では一定の面積 2c2c2c になることにも触れましょう。

    4. 4

      本当の難しさは変数の管理

      ここでは xxx、yyy、x0x_0x0​、y0y_0y0​ がすべて同時に登場し、yyy が y0=1/x0y_0=1/x_0y0​=1/x0​ では曲線を、y=0y=0y=0 では水平な直線を意図的に表していることを書き留めましょう。

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