微分可能な関数 $f(x)$と$g(x)$において、$f'(x) = g'(x)$のとき、$f(x) = g(x) + C$(ただし、$C$は定数)となることを証明してください。

解析学微分導関数積分関数の性質証明
2025/7/1

1. 問題の内容

微分可能な関数 f(x)f(x)g(x)g(x)において、f(x)=g(x)f'(x) = g'(x)のとき、f(x)=g(x)+Cf(x) = g(x) + C(ただし、CCは定数)となることを証明してください。

2. 解き方の手順

f(x)=g(x)f'(x) = g'(x)という条件から、差の関数を考えると証明しやすくなります。
まず、関数h(x)h(x)を次のように定義します。
h(x)=f(x)g(x)h(x) = f(x) - g(x)
この関数h(x)h(x)を微分すると、
h(x)=f(x)g(x)h'(x) = f'(x) - g'(x)
問題の条件f(x)=g(x)f'(x) = g'(x)より、
h(x)=0h'(x) = 0
h(x)=0h'(x)=0であるということは、h(x)h(x)は定数関数であることを意味します。
したがって、h(x)=Ch(x) = CCCは定数)と表すことができます。
f(x)g(x)=Cf(x) - g(x) = C
この式を整理すると、
f(x)=g(x)+Cf(x) = g(x) + C
これで、f(x)=g(x)+Cf(x) = g(x) + C(ただし、CCは定数)が証明できました。

3. 最終的な答え

f(x)=g(x)+Cf(x) = g(x) + C(ただし、CCは定数)

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