数III 微分

合成関数の意味 f(g(x))

合成関数 f(g(x))f(g(x)) は「gg を先に、ff を後に」適用した関数です。

(fg)(x)=f(g(x))(f\circ g)(x)=f(g(x))

合成関数 f(g(x))f(g(x)) は、xx にまず gg を、その結果に ff を適用した関数です。順番を変えると別の関数になります。

f(x)=x+3, g(x)=x2  g(f(x))=(x+3)2,f(g(x))=x2+3\begin{gathered} f(x)=x+3,\ g(x)=x^2 \ \Rightarrow\ g(f(x))=(x+3)^2, \\[4pt] f(g(x))=x^2+3 \end{gathered}

微分では y=(2x+4)4y=(2x+4)^4 を「外側 y=u4y=u^4、内側 u=2x+4u=2x+4」に分けて見る練習が大事です。合成関数の微分(連鎖律)は、この外側と内側の微分の積になります。

例題

  1. 01g(f(x)) を式で表すと?f(x)=x+3,g(x)=x2\displaystyle f(x)=x+3, \quad g(x)=x^{2}答え閉じる
    答え(x+3)2\displaystyle (x+3)^{2}
  2. 02g(f(x)) − f(g(x)) は?g(f(x))=4x+2,  f(g(x))=4x+8\displaystyle g(f(x))=4x+2,\; f(g(x))=4x+8答え閉じる
    答え6\displaystyle -6
  3. 03g(f(x)) を式で表すと?f(x)=x+4,g(x)=x2\displaystyle f(x)=x+4, \quad g(x)=x^{2}答え閉じる
    答え(x+4)2\displaystyle (x+4)^{2}
  4. 04y=u4y=u^{4} と見たとき、内側の uu は?y=(2x+4)4\displaystyle y=(2x+4)^{4}答え閉じる
    答え2x+4\displaystyle 2x+4
  5. 05f(g(x)) を式で表すと?f(x)=x+5,g(x)=x2\displaystyle f(x)=x+5, \quad g(x)=x^{2}答え閉じる
    答えx2+5\displaystyle x^{2}+5
  6. 06g(f(x)) − f(g(x)) は?g(f(x))=3x+5,  f(g(x))=3x+15\displaystyle g(f(x))=3x+5,\; f(g(x))=3x+15答え閉じる
    答え10\displaystyle -10

よくある質問

Q1f(g(x)) と g(f(x)) は同じ?答えを見る閉じる
A
一般には違います。f(x)=x+3f(x)=x+3g(x)=x2g(x)=x^2 なら f(g(x))=x2+3f(g(x))=x^2+3g(f(x))=(x+3)2g(f(x))=(x+3)^2 です。どちらを先に適用するかで結果が変わります。

この型を、アプリで毎日 5 問ずつ。

App Store でダウンロード
前提
準備中f(x) 記法・代入
この単元
合成関数の意味 f(g(x))

公開 2026-09-04 · 最終更新 2026-09-05