与えられた関数 $f(x)$ に対して、$f(1)$、$f(\frac{1}{x})$、$f(x+1)$、$f(x+h) - f(x)$ を求める問題です。今回は $f(x) = 2x + 1$ の場合を解きます。

代数学関数関数の評価代入式の計算
2025/4/23

1. 問題の内容

与えられた関数 f(x)f(x) に対して、f(1)f(1)f(1x)f(\frac{1}{x})f(x+1)f(x+1)f(x+h)f(x)f(x+h) - f(x) を求める問題です。今回は f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1 の場合を解きます。

2. 解き方の手順

(1) f(1)f(1) を求める:
f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1x=1x=1 を代入します。
f(1)=2(1)+1=2+1=3f(1) = 2(1) + 1 = 2 + 1 = 3
(2) f(1x)f(\frac{1}{x}) を求める:
f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1x=1xx = \frac{1}{x} を代入します。
f(1x)=2(1x)+1=2x+1f(\frac{1}{x}) = 2(\frac{1}{x}) + 1 = \frac{2}{x} + 1
(3) f(x+1)f(x+1) を求める:
f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1x=x+1x = x+1 を代入します。
f(x+1)=2(x+1)+1=2x+2+1=2x+3f(x+1) = 2(x+1) + 1 = 2x + 2 + 1 = 2x + 3
(4) f(x+h)f(x)f(x+h) - f(x) を求める:
まず、f(x+h)f(x+h) を求めます。
f(x+h)=2(x+h)+1=2x+2h+1f(x+h) = 2(x+h) + 1 = 2x + 2h + 1
次に、f(x+h)f(x)f(x+h) - f(x) を計算します。
f(x+h)f(x)=(2x+2h+1)(2x+1)=2x+2h+12x1=2hf(x+h) - f(x) = (2x + 2h + 1) - (2x + 1) = 2x + 2h + 1 - 2x - 1 = 2h

3. 最終的な答え

f(1)=3f(1) = 3
f(1x)=2x+1f(\frac{1}{x}) = \frac{2}{x} + 1
f(x+1)=2x+3f(x+1) = 2x + 3
f(x+h)f(x)=2hf(x+h) - f(x) = 2h

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