関数 $f(x) = \left(\frac{x^2+1}{2}\right)^9$ が与えられたとき、$f'(1) + f(1)$ の値を求めよ。

解析学微分関数の微分連鎖律関数の値
2025/7/7

1. 問題の内容

関数 f(x)=(x2+12)9f(x) = \left(\frac{x^2+1}{2}\right)^9 が与えられたとき、f(1)+f(1)f'(1) + f(1) の値を求めよ。

2. 解き方の手順

まず、f(x)f(x) を微分して f(x)f'(x) を求める。次に、f(1)f(1)f(1)f'(1) の値を計算し、f(1)+f(1)f'(1) + f(1) を計算する。
(1) f(x)f(x) の微分:
f(x)=(x2+12)9f(x) = \left(\frac{x^2+1}{2}\right)^9xx で微分する。連鎖律(チェインルール)を用いる。
f(x)=9(x2+12)8ddx(x2+12)f'(x) = 9\left(\frac{x^2+1}{2}\right)^8 \cdot \frac{d}{dx}\left(\frac{x^2+1}{2}\right)
f(x)=9(x2+12)82x2f'(x) = 9\left(\frac{x^2+1}{2}\right)^8 \cdot \frac{2x}{2}
f(x)=9x(x2+12)8f'(x) = 9x\left(\frac{x^2+1}{2}\right)^8
(2) f(1)f(1) の計算:
f(1)=(12+12)9=(22)9=19=1f(1) = \left(\frac{1^2+1}{2}\right)^9 = \left(\frac{2}{2}\right)^9 = 1^9 = 1
(3) f(1)f'(1) の計算:
f(1)=9(1)(12+12)8=9(22)8=9(1)8=9f'(1) = 9(1)\left(\frac{1^2+1}{2}\right)^8 = 9\left(\frac{2}{2}\right)^8 = 9(1)^8 = 9
(4) f(1)+f(1)f'(1) + f(1) の計算:
f(1)+f(1)=9+1=10f'(1) + f(1) = 9 + 1 = 10

3. 最終的な答え

f(1)+f(1)=10f'(1) + f(1) = 10

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