関数 $f(x) = \frac{1-x}{1+x}$ の導関数 $f'(x)$ を求め、その $x=1$ での値を計算する問題です。

解析学導関数微分商の微分関数の微分
2025/7/18

1. 問題の内容

関数 f(x)=1x1+xf(x) = \frac{1-x}{1+x} の導関数 f(x)f'(x) を求め、その x=1x=1 での値を計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、f(x)f(x) の導関数 f(x)f'(x) を求めます。f(x)f(x) は商の形をしているので、商の微分公式を用います。
商の微分公式は次の通りです。
(uv)=uvuvv2(\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}
この公式を適用すると、
f(x)=(1x)(1+x)(1x)(1+x)(1+x)2f'(x) = \frac{(1-x)'(1+x) - (1-x)(1+x)'}{(1+x)^2}
ここで、(1x)=1(1-x)' = -1(1+x)=1(1+x)' = 1 なので、
f(x)=(1)(1+x)(1x)(1)(1+x)2f'(x) = \frac{(-1)(1+x) - (1-x)(1)}{(1+x)^2}
f(x)=1x1+x(1+x)2f'(x) = \frac{-1-x - 1 + x}{(1+x)^2}
f(x)=2(1+x)2f'(x) = \frac{-2}{(1+x)^2}
次に、f(1)f'(1) を計算します。
f(1)=2(1+1)2=222=24=12f'(1) = \frac{-2}{(1+1)^2} = \frac{-2}{2^2} = \frac{-2}{4} = -\frac{1}{2}

3. 最終的な答え

f(1)=12f'(1) = -\frac{1}{2}

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