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現役理系高校生が微分と積分を解説

皆様、こんにちは。

読んでくれている皆様の中には数学が苦手な方もいるでしょう。

ですが、数学が苦手な人でも「知る楽しさ」を感じていただけたらなと思います。
 
この記事は中学生以上を対象に書いていきます。

中学生でもなんとなく「微分積分」について理解できるように書いていくのですが、皆さんは人生に1度は「微分」や「積分」という言葉を聞いたことがありますか?

「微分」と「積分」は高校2,3年生の数学で習う単元のひとつで、とても重要な概念です。

というわけで、微分と積分を少しだけ解説していきたいと思います。
 

・微分とは何か


微分とは簡単に言うと「小さい範囲で変化の割合を求めること」です。

中学生の問題でこのようなものを見たことがあると思います。

関数y=x²が0から2まで増加するときの変化の割合を求めよ。

解答)  
(変化の割合)=(yの増加量)/(xの増加量) なので
(2²-0²)/(2-0)=2 よって変化の割合は2

今回は0から2まででしたが、この範囲の大きさ限りなく0まで近づけてみようというのが微分です。
それで何がわかるの?と思いますが、変化の割合がわかることでグラフがどのように増減するかがわかったりします。
 

・積分とは何か


積分とは「細かい長方形をたくさん足すこと」です。

これを使えば下の図のような面積や体積を求めることが出来ます。初めに考えた人は凄いですね。
 


余談なのですが、微分と積分は逆の関係が成り立つことが証明されています。一般的に微分積分を習う際、微分と積分は逆と習った後にテクニックのひとつとして細かい長方形をたくさん足すということを習ったりしますが、歴史的に見たら順番は逆なのです。


【とりあえず補足と言いますか、まぁ~こんな感じでしょうか🐰】

微分は「細(微)かに」「分けて」考える
積分は「分けた」ものを「積んで集めて」考える

そして、微分・積分の発明によって「数学」が発展したことで、物理学とそれに伴う工業の発展、そしてなんと経済の発展につながり、今の私たちの暮らしと未来を豊かにしているということではないでしょうか✨

ステキな学問ですね、数学って笑笑。本日は「微分積分いい気分」でした ∫