$f(x) = -x + 2$、 $g(x) = x^2 - 1$のとき、合成関数$f(g(x))$と$g(f(x))$を求め、さらに、$f(g(x)) = g(f(x))$となる$x$の値を求める。途中にある空欄を埋める。

代数学関数合成関数二次方程式方程式の解
2025/4/5

1. 問題の内容

f(x)=x+2f(x) = -x + 2g(x)=x21g(x) = x^2 - 1のとき、合成関数f(g(x))f(g(x))g(f(x))g(f(x))を求め、さらに、f(g(x))=g(f(x))f(g(x)) = g(f(x))となるxxの値を求める。途中にある空欄を埋める。

2. 解き方の手順

まず、f(g(x))f(g(x))を求める。
f(g(x))=f(x21)=(x21)+2=x2+1+2=x2+3f(g(x)) = f(x^2 - 1) = -(x^2 - 1) + 2 = -x^2 + 1 + 2 = -x^2 + 3
したがって、最初の空欄には2が入る。
次に、g(f(x))g(f(x))を求める。
g(f(x))=g(x+2)=(x+2)21=x24x+41=x24x+3g(f(x)) = g(-x + 2) = (-x + 2)^2 - 1 = x^2 - 4x + 4 - 1 = x^2 - 4x + 3
したがって、次の空欄には3が入る。
最後に、f(g(x))=g(f(x))f(g(x)) = g(f(x))となるxxを求める。
x2+3=x24x+3-x^2 + 3 = x^2 - 4x + 3
2x24x=02x^2 - 4x = 0
2x(x2)=02x(x - 2) = 0
x=0,2x = 0, 2
したがって、x22x=0x^2 - 2x = 0となる。よって最後の空欄には2が入る。

3. 最終的な答え

最初の空欄:2
次の空欄:3
最後の空欄:2