微分積分の問題集

高校数学の微分・積分を単元ごとに分け、公式・要点・例題と答えをまとめています。数II の微分から数III の積分まで。

01基礎の復習12単元

  1. 1-1直線の傾きa=y2−y1x2−x1(x1≠x2)\displaystyle a=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}\quad(x_1\neq x_2)例題 6問 · パターン 5
  2. 1-2f(x) 記法と代入f(x)=x2 ⇒ f(−4)=(−4)2=16\displaystyle f(x)=x^2\ \Rightarrow\ f(-4)=(-4)^2=16例題 6問 · パターン 3
  3. 1-3直線の式 y=a(x−p)+qy=a(x−p)+q\displaystyle y=a(x-p)+q例題 6問 · パターン 6
  4. 1-4式の展開 (a+b)² と (a+b)³(a+b)2=a2+2ab+b2\displaystyle (a+b)^2=a^2+2ab+b^2例題 6問 · パターン 5
  5. 1-5共通因数でくくって約分ah2+bhh=h(ah+b)h=ah+b(h≠0)\displaystyle \frac{ah^2+bh}{h}=\frac{h(ah+b)}{h}=ah+b\quad(h\neq 0)例題 6問 · パターン 3
  6. 1-6二次方程式を解くax2+bx+c=0 (a≠0) ⇒ x=−b±b2−4ac2a\displaystyle ax^2+bx+c=0\ (a\neq 0)\ \Rightarrow\ x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}例題 6問 · パターン 4
  7. 1-7根号の計算と分母の有理化(a+b)(a−b)=a−b2\displaystyle (\sqrt{a}+b)(\sqrt{a}-b)=a-b^2例題 6問 · パターン 4
  8. 1-8グラフの平行移動y=(x−p)2+q\displaystyle y=(x-p)^2+q例題 6問 · パターン 6
  9. 1-9指数法則・指数関数aman=am+n\displaystyle a^m a^n=a^{m+n}例題 6問 · パターン 5
  10. 1-10三角関数と弧度法180∘=π rad\displaystyle 180^\circ=\pi\ \text{rad}例題 6問 · パターン 6
  11. 1-11三角関数の相互関係と2倍角sin⁡2θ+cos⁡2θ=1\displaystyle \sin^2\theta+\cos^2\theta=1例題 6問 · パターン 6
  12. 1-12対数の定義log⁡ab=c  ⟺  ac=b\displaystyle \log_a b=c \iff a^c=b例題 6問 · パターン 6

02数II 微分14単元

  1. 2-1平均変化率f(b)−f(a)b−a\displaystyle \frac{f(b)-f(a)}{b-a}例題 6問 · パターン 1
  2. 2-2区間を縮める(h→0 の実験)(a+h)2−a2h=2a+h → 2a(h→0)\displaystyle \frac{(a+h)^2-a^2}{h}=2a+h\ \to\ 2a\quad(h\to 0)例題 6問 · パターン 3
  3. 2-3差分商と 0 で割れない壁f(x+h)−f(x)h(h≠0)\displaystyle \frac{f(x+h)-f(x)}{h}\quad(h\neq 0)例題 6問 · パターン 6
  4. 2-4微分係数 f'(a) の定義f′(a)=lim⁡h→0f(a+h)−f(a)h\displaystyle f'(a)=\lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}例題 5問 · パターン 5
  5. 2-5導関数 f'(x)f′(x)=lim⁡h→0f(x+h)−f(x)h\displaystyle f'(x)=\lim_{h\to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}例題 6問 · パターン 4
  6. 2-6定義から xⁿ を微分する(xn)′=nxn−1\displaystyle (x^n)'=nx^{n-1}例題 5問 · パターン 2
  7. 2-7べき則と定数倍・和差の微分(xn)′=nxn−1\displaystyle (x^n)'=nx^{n-1}例題 5問 · パターン 2
  8. 2-8接線の式y=f′(a)(x−a)+f(a)\displaystyle y=f'(a)(x-a)+f(a)例題 6問 · パターン 3
  9. 2-9曲線外の点から引いた接線y−f(t)=f′(t)(x−t)⇒q−f(t)=f′(t)(p−t)\displaystyle y-f(t)=f'(t)(x-t)\quad\Rightarrow\quad q-f(t)=f'(t)(p-t)例題 6問 · パターン 6
  10. 2-10f' の符号と増減f′(x)>0⇒増加\displaystyle f'(x)>0 \Rightarrow \text{増加}例題 6問 · パターン 3
  11. 2-11極大・極小f′(a)=0, f′: +→− ⇒ 極大\displaystyle f'(a)=0,\ f':\ +\to -\ \Rightarrow\ \text{極大}例題 6問 · パターン 4
  12. 2-123次関数のグラフの概形f′ の符号が +→− ⇒ 極大\displaystyle f'\text{ の符号が }+\to-\ \Rightarrow\ \text{極大}例題 6問 · パターン 3
  13. 2-13閉区間での最大・最小候補: f(a), f(b), f(x0)\displaystyle \text{候補}:\ f(a),\ f(b),\ f(x_0)例題 6問 · パターン 5
  14. 2-14方程式の実数解の個数(方程式 f(x)=k の実数解の個数)\displaystyle (\text{方程式 } f(x)=k \text{ の実数解の個数})例題 6問 · パターン 4

03数II 積分14単元

  1. 3-1原始関数(微分の逆演算)F′(x)=f(x)  ⟺  ∫f(x) dx=F(x)+C\displaystyle F'(x)=f(x) \iff \int f(x)\,dx=F(x)+C例題 6問 · パターン 3
  2. 3-2∫xⁿ dx の公式∫xn dx=xn+1n+1+C(n≠−1)\displaystyle \int x^n\,dx=\frac{x^{n+1}}{n+1}+C\quad(n\neq -1)例題 5問 · パターン 2
  3. 3-3定数倍・和差の積分(多項式)∫kf dx=k∫f dx\displaystyle \int kf\,dx=k\int f\,dx例題 6問 · パターン 3
  4. 3-4面積を短冊で近似するS≈∑k=0n−1f(xk) Δx\displaystyle S\approx\sum_{k=0}^{n-1}f(x_k)\,\Delta x例題 6問 · パターン 3
  5. 3-5面積と原始関数S(x)=∫0xf(t) dt  ⇒  S′(x)=f(x)\displaystyle S(x)=\int_0^x f(t)\,dt \;\Rightarrow\; S'(x)=f(x)例題 6問 · パターン 4
  6. 3-6定積分 F(b)−F(a)∫abf(x) dx=[F(x)]ab=F(b)−F(a)\displaystyle \int_a^b f(x)\,dx=\Big[F(x)\Big]_a^b=F(b)-F(a)例題 6問 · パターン 5
  7. 3-7定積分の性質∫baf(x) dx=−∫abf(x) dx\displaystyle \int_b^a f(x)\,dx=-\int_a^b f(x)\,dx例題 6問 · パターン 4
  8. 3-8符号つき面積f(x)≤0 の区間では ∫abf(x) dx≤0\displaystyle f(x)\le 0 \text{ の区間では } \int_a^b f(x)\,dx\le 0例題 6問 · パターン 4
  9. 3-9偶関数・奇関数の定積分∫−aaf(x) dx={2∫0af(x) dx(偶関数)0(奇関数)\displaystyle \int_{-a}^{a} f(x)\,dx=\begin{cases} 2\int_{0}^{a} f(x)\,dx & (\text{偶関数}) \\ 0 & (\text{奇関数}) \end{cases}例題 6問 · パターン 5
  10. 3-102 曲線の間の面積S=∫ab{f(x)−g(x)} dx(f(x)≥g(x))\displaystyle S=\int_a^b \{f(x)-g(x)\}\,dx\quad(f(x)\ge g(x))例題 6問 · パターン 3
  11. 3-11交点を求めてから面積f(x)=g(x) ⇒ x=α, β\displaystyle f(x)=g(x)\ \Rightarrow\ x=\alpha,\ \beta例題 6問 · パターン 4
  12. 3-121/6 公式∫αβ(x−α)(x−β) dx=−(β−α)36\displaystyle \int_\alpha^\beta (x-\alpha)(x-\beta)\,dx=-\frac{(\beta-\alpha)^3}{6}例題 6問 · パターン 4
  13. 3-13定積分で表された関数の微分ddx∫axf(t) dt=f(x)(a は定数)\displaystyle \frac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt=f(x)\quad(a\ \text{は定数})例題 6問 · パターン 5
  14. 3-14定積分を含む関数の決定f(x)=g(x)+∫abf(t) dt ⇒ ∫abf(t) dt=k (定数) とおく\displaystyle f(x)=g(x)+\int_a^b f(t)\,dt\ \Rightarrow\ \int_a^b f(t)\,dt=k\ (\text{定数})\text{ とおく}例題 6問 · パターン 4

04数III 微分31単元

  1. 4-1数列の極限lim⁡n→∞1n=0\displaystyle \lim_{n\to\infty}\frac{1}{n}=0例題 6問 · パターン 5
  2. 4-2無限等比級数∑n=1∞arn−1=a1−r(∣r∣<1)\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty}ar^{n-1}=\frac{a}{1-r}\quad(|r|<1)例題 6問 · パターン 5
  3. 4-3分数関数のグラフy=kx−p+q(k≠0):x=p, y=q が漸近線\displaystyle y=\frac{k}{x-p}+q\quad(k\neq 0):\quad x=p,\ y=q\ \text{が漸近線}例題 6問 · パターン 4
  4. 4-4無理関数のグラフy=ax−p+q(a≠0):x≥p\displaystyle y=a\sqrt{x-p}+q\quad(a\neq 0):\quad x\ge p例題 6問 · パターン 5
  5. 4-5逆関数の意味f(a)=b  ⟺  f−1(b)=a\displaystyle f(a)=b\iff f^{-1}(b)=a例題 6問 · パターン 2
  6. 4-60/0 型の極限lim⁡x→a(x−a)g(x)x−a=lim⁡x→ag(x)\displaystyle \lim_{x\to a}\frac{(x-a)g(x)}{x-a}=\lim_{x\to a}g(x)例題 6問 · パターン 5
  7. 4-7x→∞ の極限(収束と発散)lim⁡x→∞axm+⋯bxn+⋯={0(m<n)ab(m=n)±∞(m>n)\displaystyle \lim_{x\to\infty}\frac{ax^m+\cdots}{bx^n+\cdots}=\begin{cases}0 & (m<n)\\ \frac{a}{b} & (m=n)\\ \pm\infty & (m>n)\end{cases}例題 6問 · パターン 4
  8. 4-8漸近線y=kx−p+q(k≠0) ⇒ x=p,  y=q\displaystyle y=\frac{k}{x-p}+q\quad(k\neq 0)\ \Rightarrow\ x=p,\ \ y=q例題 6問 · パターン 4
  9. 4-9関数の連続性(左極限と右極限)lim⁡x→a−0f(x)=lim⁡x→a+0f(x)=f(a)\displaystyle \lim_{x\to a-0}f(x)=\lim_{x\to a+0}f(x)=f(a)例題 6問 · パターン 4
  10. 4-10微分可能性lim⁡h→+0f(a+h)−f(a)h=lim⁡h→−0f(a+h)−f(a)h\displaystyle \lim_{h\to +0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}=\lim_{h\to -0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}例題 6問 · パターン 4
  11. 4-11sin x/x の極限lim⁡x→0sin⁡xx=1\displaystyle \lim_{x\to 0}\frac{\sin x}{x}=1例題 6問 · パターン 3
  12. 4-12sin x, cos x の微分(sin⁡x)′=cos⁡x\displaystyle (\sin x)'=\cos x例題 6問 · パターン 6
  13. 4-13tan x の微分(tan⁡x)′=1cos⁡2x\displaystyle (\tan x)'=\frac{1}{\cos^2 x}例題 6問 · パターン 6
  14. 4-14eˣ の微分(ex)′=ex,(ax)′=axlog⁡a\displaystyle (e^x)'=e^x,\qquad (a^x)'=a^x\log a例題 6問 · パターン 6
  15. 4-15log x の微分(log⁡x)′=1x\displaystyle (\log x)'=\frac{1}{x}例題 6問 · パターン 6
  16. 4-16積の微分(fg)′=f′g+fg′\displaystyle (fg)'=f'g+fg'例題 6問 · パターン 6
  17. 4-17商の微分(fg)′=f′g−fg′g2\displaystyle \left(\frac{f}{g}\right)'=\frac{f'g-fg'}{g^2}例題 6問 · パターン 2
  18. 4-18合成関数の意味 f(g(x))(f∘g)(x)=f(g(x))\displaystyle (f\circ g)(x)=f(g(x))例題 6問 · パターン 3
  19. 4-19合成関数の微分{f(g(x))}′=f′(g(x)) g′(x)\displaystyle \{f(g(x))\}'=f'(g(x))\,g'(x)例題 6問 · パターン 6
  20. 4-20逆関数の微分dydx=1 dxdy \displaystyle \frac{dy}{dx}=\frac{1}{\,\dfrac{dx}{dy}\,}例題 6問 · パターン 4
  21. 4-211/x と √x の微分(xr)′=rxr−1\displaystyle (x^r)'=rx^{r-1}例題 6問 · パターン 3
  22. 4-22対数微分法(log⁡y)′=y′y\displaystyle (\log y)'=\frac{y'}{y}例題 6問 · パターン 6
  23. 4-23第 2 次導関数f′′(x)={f′(x)}′\displaystyle f''(x)=\{f'(x)\}'例題 6問 · パターン 3
  24. 4-24凹凸と変曲点f′′(x)>0⇒下に凸\displaystyle f''(x)>0 \Rightarrow \text{下に凸}例題 6問 · パターン 4
  25. 4-25数IIIの関数の増減と概形(xne−x)′=xn−1(n−x)e−x\displaystyle (x^n e^{-x})'=x^{n-1}(n-x)e^{-x}例題 6問 · パターン 5
  26. 4-26媒介変数表示の微分dydx=dy/dtdx/dt(dxdt≠0)\displaystyle \frac{dy}{dx}=\frac{dy/dt}{dx/dt}\quad\left(\frac{dx}{dt}\neq 0\right)例題 5問 · パターン 4
  27. 4-27陰関数の微分ddxf(y)=f′(y) dydx\displaystyle \frac{d}{dx}f(y)=f'(y)\,\frac{dy}{dx}例題 6問 · パターン 3
  28. 4-28法線y−f(a)=−1f′(a)(x−a)(f′(a)≠0)\displaystyle y-f(a)=-\frac{1}{f'(a)}(x-a)\quad(f'(a)\ne 0)例題 6問 · パターン 4
  29. 4-29速度・加速度v=dxdt\displaystyle v=\frac{dx}{dt}例題 6問 · パターン 4
  30. 4-30一次近似式f(a+h)≈f(a)+f′(a)h\displaystyle f(a+h)\approx f(a)+f'(a)h例題 6問 · パターン 5
  31. 4-31平均値の定理f(b)−f(a)b−a=f′(c)(a<c<b)\displaystyle \frac{f(b)-f(a)}{b-a}=f'(c)\quad(a<c<b)例題 6問 · パターン 5

05数III 積分14単元

  1. 5-1三角関数の積分∫sin⁡x dx=−cos⁡x+C\displaystyle \int \sin x\,dx=-\cos x+C例題 6問 · パターン 6
  2. 5-2指数関数の積分∫ex dx=ex+C\displaystyle \int e^x\,dx=e^x+C例題 6問 · パターン 5
  3. 5-3∫1/x dx = log|x| + C∫1x dx=log⁡∣x∣+C\displaystyle \int \frac{1}{x}\,dx=\log|x|+C例題 6問 · パターン 6
  4. 5-4(ax+b) 型の置換積分∫(ax+b)n dx=1a⋅(ax+b)n+1n+1+C\displaystyle \int (ax+b)^{n}\,dx=\frac{1}{a}\cdot\frac{(ax+b)^{n+1}}{n+1}+C例題 6問 · パターン 2
  5. 5-5置換積分∫f(g(x)) g′(x) dx=∫f(t) dt(t=g(x))\displaystyle \int f(g(x))\,g'(x)\,dx=\int f(t)\,dt\quad(t=g(x))例題 6問 · パターン 4
  6. 5-6部分分数分解と積分1(x−a)(x−b)=1a−b(1x−a−1x−b)(a≠b)\displaystyle \frac{1}{(x-a)(x-b)}=\frac{1}{a-b}\left(\frac{1}{x-a}-\frac{1}{x-b}\right)\quad(a\neq b)例題 6問 · パターン 3
  7. 5-7三角関数による置換 (x=a sinθ 型)x=asin⁡θ (a>0, −π2≤θ≤π2)\displaystyle x=a\sin\theta\ \left(a>0,\ -\frac{\pi}{2}\le\theta\le\frac{\pi}{2}\right)例題 6問 · パターン 5
  8. 5-8部分積分∫f(x)g′(x) dx=f(x)g(x)−∫f′(x)g(x) dx\displaystyle \int f(x)g'(x)\,dx=f(x)g(x)-\int f'(x)g(x)\,dx例題 6問 · パターン 6
  9. 5-9定積分の置換積分法∫abf(x) dx=∫αβf(g(t)) g′(t) dt\displaystyle \int_{a}^{b} f(x)\,dx=\int_{\alpha}^{\beta} f(g(t))\,g'(t)\,dt例題 6問 · パターン 4
  10. 5-10定積分の部分積分法∫abuv′ dx=[uv]ab−∫abu′v dx\displaystyle \int_{a}^{b} uv'\,dx=\left[uv\right]_{a}^{b}-\int_{a}^{b} u'v\,dx例題 6問 · パターン 6
  11. 5-11区分求積法lim⁡n→∞1n∑k=1nf ⁣(kn)=∫01f(x) dx\displaystyle \lim_{n\to\infty}\frac{1}{n}\sum_{k=1}^{n}f\!\left(\frac{k}{n}\right)=\int_0^1 f(x)\,dx例題 6問 · パターン 4
  12. 5-12回転体の体積V=π∫ab{f(x)}2 dx\displaystyle V=\pi\int_a^b \{f(x)\}^2\,dx例題 6問 · パターン 3
  13. 5-13曲線の長さL=∫ab1+{f′(x)}2 dx\displaystyle L=\int_a^b\sqrt{1+\{f'(x)\}^2}\,dx例題 6問 · パターン 6
  14. 5-14媒介変数表示の曲線と面積S=∫aby dx=∫αβy dxdt dt\displaystyle S=\int_a^b y\,dx=\int_{\alpha}^{\beta} y\,\frac{dx}{dt}\,dt例題 6問 · パターン 6

最終更新 2026-10-16