微小変化に対する変化量の近似(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 微小変化に対する変化量の近似(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
球の半径が $1\%$ 増加するとき,球の体積と表面積はそれぞれ約何 $\%$ 増加するか.
$y=f(x)$ で $x$ が $\Delta x$ だけ変化するとき,$|\Delta x|$ が十分小さければ, $y$ の変化量は $\Delta y\fallingdotseq f'(x)\Delta x$ である.
半径を $r$,体積を $V=\dfrac{4}{3}\pi r^3$,表面積を $S=4\pi r^2$ とし,$\Delta r=0.01r$ とする.
\[ \Delta V\fallingdotseq 4\pi r^2\Delta r=4\pi r^2\cdot 0.01r=0.03\cdot\frac{4}{3}\pi r^3=0.03V \]
\[ \Delta S\fallingdotseq 8\pi r\Delta r=8\pi r\cdot 0.01r=0.02\cdot 4\pi r^2=0.02S \]
よって,体積は約 $3\%$,表面積は約 $2\%$ 増加する.
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