$f(0) = 4$, $f'(0) = 3$, $f''(0) = 2$, $f^{(n)}(0) = 0$ ($n \ge 3$) であるとき、多項式 $f(x)$ を求める問題です。

代数学多項式微分導関数代入
2025/7/7

1. 問題の内容

f(0)=4f(0) = 4, f(0)=3f'(0) = 3, f(0)=2f''(0) = 2, f(n)(0)=0f^{(n)}(0) = 0 (n3n \ge 3) であるとき、多項式 f(x)f(x) を求める問題です。

2. 解き方の手順

多項式 f(x)f(x) の次数が2以下であることに注目します。したがって、f(x)f(x) は以下のように表すことができます。
f(x)=ax2+bx+cf(x) = ax^2 + bx + c
このとき、f(x)f'(x)f(x)f''(x) は以下のようになります。
f(x)=2ax+bf'(x) = 2ax + b
f(x)=2af''(x) = 2a
問題文より、f(0)=4f(0) = 4, f(0)=3f'(0) = 3, f(0)=2f''(0) = 2 であるので、それぞれ代入して、
f(0)=a(0)2+b(0)+c=c=4f(0) = a(0)^2 + b(0) + c = c = 4
f(0)=2a(0)+b=b=3f'(0) = 2a(0) + b = b = 3
f(0)=2a=2f''(0) = 2a = 2
したがって、a=1a = 1, b=3b = 3, c=4c = 4 となります。
よって、求める多項式 f(x)f(x) は、
f(x)=x2+3x+4f(x) = x^2 + 3x + 4

3. 最終的な答え

f(x)=x2+3x+4f(x) = x^2 + 3x + 4

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