合成関数計算機
関数の合成をステップバイステップで求める
この計算機は、関数 $$$f(x)$$$ と $$$g(x)$$$ の合成である $$$(f\circ g)(x)$$$、$$$(g\circ f)(x)$$$、$$$(f\circ f)(x)$$$、および $$$(f\circ g)(x)$$$ を、手順を示しながら求めます。必要に応じて、指定された点でこれらの合成を評価します。
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入力内容
$$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x^{2} + x}$$$ と $$$g{\left(x \right)} = x + 7$$$ の合成を求めよ。
解答
$$$\left(f\circ g\right)\left(x\right) = f\left(g\left(x\right)\right) = f\left(x + 7\right) = \frac{1}{{\color{red}\left(x + 7\right)}^{2} + {\color{red}\left(x + 7\right)}} = \frac{1}{\left(x + 7\right) \left(x + 8\right)}$$$
$$$\left(g\circ f\right)\left(x\right) = g\left(f\left(x\right)\right) = g\left(\frac{1}{x^{2} + x}\right) = {\color{red}\left(\frac{1}{x^{2} + x}\right)} + 7 = 7 + \frac{1}{x^{2} + x}$$$
$$$\left(f\circ f\right)\left(x\right) = f\left(f\left(x\right)\right) = f\left(\frac{1}{x^{2} + x}\right) = \frac{1}{{\color{red}\left(\frac{1}{x^{2} + x}\right)}^{2} + {\color{red}\left(\frac{1}{x^{2} + x}\right)}} = \frac{x^{2} \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + x + 1}$$$
$$$\left(g\circ g\right)\left(x\right) = g\left(g\left(x\right)\right) = g\left(x + 7\right) = {\color{red}\left(x + 7\right)} + 7 = x + 14$$$
解答
$$$\left(f\circ g\right)\left(x\right) = \frac{1}{\left(x + 7\right) \left(x + 8\right)}$$$A
$$$\left(g\circ f\right)\left(x\right) = 7 + \frac{1}{x^{2} + x}$$$A
$$$\left(f\circ f\right)\left(x\right) = \frac{x^{2} \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + x + 1}$$$A
$$$\left(g\circ g\right)\left(x\right) = x + 14$$$A