学年

質問の種類

数学 高校生

(2)の別解について質問です。 なぜ(h°f)(x)=g(x)からh(x)=(g°f-¹)ということがわかるのでしょうか。後、青で囲った図の意味もよく分かりません。それぞれの楕円は何を表しているのですか? 回答よろしくお願いします!

Think (5)関 例題 39 合成関数 **** 2 (1) f(x)=3x+1,g(x)=2x2-2,h(x)=- x-1 のとき,次の合成関数 を求めよ. (ア) (f°g)(x) (イ) ((f°g)h)(x) 2 関数f(x)=x+2,g(x)=3x-4がある.(hof) (x)=g(x) となる関 数h(x) を求めよ. 考え方 合成関数は順序を間違えないように注意しよう。(2) (1) (イ) ((f°g)h)(x)は, fg=F と考えると (Foh)(x)=F(h(x)) となる. (2)y=f(x)とおいて,yを上手く利用する. つまり、 (hof) (x)=h(f(x))=h(y) となる. (または,右のようにf(x)の逆関数f'(x) を用いて考えてもよい) OO h? h? 6 解答 (1) (ア) (f°g)(x)=f(g(x))=f(2x2-2) =3(2x-2)+1=6x-5 (イ) ((f°g)h) (x)= (f°g)(h(x)) (1) gol £2 (14+)=x (s) 2 2 2 = °g) =60 x-1 (x-1) -5=- 24+ (x-1) <-5 (2)y=f(x)とおくと, (hof) (x)=h(f(x))=h(y) したがって, (hf) (x)=g(x) より (y)=g(x)=3x4 ① (f°g)(x) は(ア)の結 果を利用する. y=f(x) とおいて, まずん (y) を求める. をxの式で表 ん(y) h:y3y-10 ま また,y=f(x)=x+2 より x=y-2 as す。 これを①に代入すると,h(y)=3(y-2)4=3y-10 よって,h(x)=3x-10 (別解) f(x)=x+2 より, f'(x)=x-2 (hf(x)=g(x) より h(x)=(gof-1)(x)=g(f(x)) =3(x-2)-4=3x-10 より,yにx を代入 すればん(x) が求まる。 y=x+2 とすると, x=y-2より, f'(x)=x-2 Focus

未解決 回答数: 1
数学 高校生

解説で|→のような記号は何を表しているのか分からないので教えて頂きたいです。

4. 逆関数についてきちんと説明しておきます。 77- 実数の区間 I で定義された関数 f の値域をJ (これも実数の部分集合) と すると,f:I→Jです.fの逆関数」とは,I∋x f(x) ∈ J の逆の対 応のことで,それをg とかくと,g:Jay → g(y)∈I で y = f(x) ⇔ x=g(y) がすべてのx∈I, y∈Jで成り立ちます.したがって, f(g(y))=y(yeJ), g(f(x))=x (x ∈I) (3) がつねに成り立ちます. 逆関数が存在するための条件はf: IJが1対 1であることで,微積分のためにはf は Iで増加関数または減少関数であ るときだけ(そのような区間だけで)を考えます. またf, gが微分可能の ときには,逆関数の導関数は③を微分すると得られます.例えば第1式をy で微分すると,合成関数の微分により f'(g(y))g(y)=1 :. g(y) = f'(g(y)) であり,f(x) = sinx,1=(-1)J=(-1,1) (それぞれ実数の開 区間) のときには sing(y) = y だから, 「のとき のとき 1 1 g'(y) = = 1 V1-12 cosg(y) V1 - sin2g(y) yをxにおきかえたものが3. 例 II (1) の答です. 逆関数は②により定義されるもので, ひらたくいえばy=f(x) を x につ いて解いたものです. これは普通は g(y) のように y の式になりますから, 独立変数を x にするという慣習によりy を x におきかえて g(x) とします. だからy = sinx の逆関数を独立変数 x で表すと x = siny を y について解 いたものになります. また, ②からわかるようにxy平面でのy=f(x) の グラフとx=g(y) のグラフは同じです.xとyを入れかえて y = g(x) と するので,そのグラフはy=f(x)のグラフと直線y=xについて対称にな るのです.ここでは, 逆関数については②, 同じことですが③が本質である ま ことを強調しておきます. なお, f-1 という記号があるので,もちろん使ってもいいのですが、 微積 分ではまぎらわしいので避けた方がよいでしょう. 実際 sinx は sinx の 逆関数なのか sin x の逆数なのか、わからなくなってしまいます。

解決済み 回答数: 1
1/57