Question 1
(a) 𝑓(𝑥) = 3𝑥 2 − 4𝑥 + 1
𝑓(𝑥 + ℎ) = 3(𝑥 + ℎ)2 − 4(𝑥 + ℎ) + 1
𝑓(𝑥 + ℎ) = 3(𝑥 2 + 2𝑥ℎ + ℎ2 ) − 4𝑥 − 4ℎ + 1
𝑓(𝑥 + ℎ) = 3𝑥 2 + 6𝑥ℎ + 3ℎ2 − 4𝑥 − 4ℎ + 1
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) = 3𝑥 2 + 6𝑥ℎ + 3ℎ2 − 4𝑥 − 4ℎ + 1 − (3𝑥 2 − 4𝑥 + 1)
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) = 3𝑥 2 + 6𝑥ℎ + 3ℎ2 − 4𝑥 − 4ℎ + 1 − 3𝑥 2 + 4𝑥 − 1
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) = 6𝑥ℎ + 3ℎ2 − 4ℎ
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥)
𝑓 ′ (𝑥) = lim
ℎ→0 ℎ
6𝑥ℎ + 3ℎ2 − 4ℎ
𝑓 ′ (𝑥) = lim
ℎ→0 ℎ
ℎ(6𝑥 + 3ℎ − 4)
𝑓 ′ (𝑥) = lim
ℎ→0 ℎ
1(6𝑥 + 3ℎ − 4)
𝑓 ′ (𝑥) = lim
ℎ→0 1
𝑓 ′ (𝑥) = lim 6𝑥 + 3ℎ − 4
ℎ→0
𝑓 ′ (𝑥) = 6𝑥 + 3(0) − 4
𝑓 ′ (𝑥) = 6𝑥 + 0 − 4
𝑓 ′ (𝑥) = 6𝑥 − 4
, 2𝑥+1
(b) 𝑓(𝑥) = 𝑥+3
2(𝑥 + ℎ) + 1
𝑓(𝑥 + ℎ) =
(𝑥 + ℎ) + 3
2𝑥 + 2ℎ + 1
𝑓(𝑥 + ℎ) =
𝑥+ℎ+3
2𝑥 + 2ℎ + 1 2𝑥 + 1
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) = −
𝑥+ℎ+3 𝑥+3
(2𝑥 + 2ℎ + 1) (2𝑥 + 1)
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) = −
(𝑥 + ℎ + 3) (𝑥 + 3)
(2𝑥 + 2ℎ + 1) × (𝑥 + 3) (2𝑥 + 1) × (𝑥 + ℎ + 3)
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) = −
(𝑥 + ℎ + 3) × (𝑥 + 3) (𝑥 + 3) × (𝑥 + ℎ + 3)
(2𝑥 + 2ℎ + 1)(𝑥 + 3) − (2𝑥 + 1)(𝑥 + ℎ + 3)
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) =
(𝑥 + ℎ + 3)(𝑥 + 3)
𝑥(2𝑥 + 2ℎ + 1) + 3(2𝑥 + 2ℎ + 1) − [2𝑥(𝑥 + ℎ + 3) + 1(𝑥 + ℎ + 3)]
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) =
(𝑥 + ℎ + 3)(𝑥 + 3)
2𝑥 2 + 2𝑥ℎ + 𝑥 + 6𝑥 + 6ℎ + 3 − [2𝑥 2 + 2𝑥ℎ + 6𝑥 + 𝑥 + ℎ + 3]
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) =
(𝑥 + ℎ + 3)(𝑥 + 3)
2𝑥 2 + 2𝑥ℎ + 7𝑥 + 6ℎ + 3 − [2𝑥 2 + 2𝑥ℎ + 7𝑥 + ℎ + 3]
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) =
(𝑥 + ℎ + 3)(𝑥 + 3)
2𝑥 2 + 2𝑥ℎ + 7𝑥 + 6ℎ + 3 − 2𝑥 2 − 2𝑥ℎ − 7𝑥 − ℎ − 3
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) =
(𝑥 + ℎ + 3)(𝑥 + 3)
6ℎ − ℎ
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) =
(𝑥 + ℎ + 3)(𝑥 + 3)
5ℎ
𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) =
(𝑥 + ℎ + 3)(𝑥 + 3)