$f(x) = 2x + 1$ に対して、$g(f(x)) = 6x + 5$ を満たす関数 $g(x)$ を求めます。

代数学関数合成関数式の計算
2025/8/9

1. 問題の内容

f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1 に対して、g(f(x))=6x+5g(f(x)) = 6x + 5 を満たす関数 g(x)g(x) を求めます。

2. 解き方の手順

まず、f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1 から xxf(x)f(x) で表します。
f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1 より、
2x=f(x)12x = f(x) - 1
x=f(x)12x = \frac{f(x) - 1}{2}
これを g(f(x))=6x+5g(f(x)) = 6x + 5 に代入します。
g(f(x))=6(f(x)12)+5g(f(x)) = 6(\frac{f(x) - 1}{2}) + 5
g(f(x))=3(f(x)1)+5g(f(x)) = 3(f(x) - 1) + 5
g(f(x))=3f(x)3+5g(f(x)) = 3f(x) - 3 + 5
g(f(x))=3f(x)+2g(f(x)) = 3f(x) + 2
ここで、f(x)f(x)xx に置き換えることで、g(x)g(x) を得ます。
g(x)=3x+2g(x) = 3x + 2

3. 最終的な答え

g(x)=3x+2g(x) = 3x + 2

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