代数例

$f (x) = x^{5}$ $g (x) = - 2 - 3 x^{2}$

ステップ 1

合成結果関数を立てます。

$f (g (x))$

ステップ 2

$f$ に $g$ の値を代入し、 $f (- 2 - 3 x^{2})$ の値を求めます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = {(- 2 - 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 3

二項定理を利用します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = {(- 2)}^{5} + 5 {(- 2)}^{4} (- 3 x^{2}) + 10 {(- 2)}^{3} {(- 3 x^{2})}^{2} + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4

項を簡約します。

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ステップ 4.1

各項を簡約します。

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ステップ 4.1.1

$- 2$ を $5$ 乗します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 + 5 {(- 2)}^{4} (- 3 x^{2}) + 10 {(- 2)}^{3} {(- 3 x^{2})}^{2} + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.2

$- 2$ を $4$ 乗します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 + 5 \cdot (16 (- 3 x^{2})) + 10 {(- 2)}^{3} {(- 3 x^{2})}^{2} + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.3

$5$ に $16$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 + 80 (- 3 x^{2}) + 10 {(- 2)}^{3} {(- 3 x^{2})}^{2} + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.4

$- 3$ に $80$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} + 10 {(- 2)}^{3} {(- 3 x^{2})}^{2} + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.5

$- 2$ を $3$ 乗します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} + 10 \cdot (- 8 {(- 3 x^{2})}^{2}) + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.6

$10$ に $- 8$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 80 {(- 3 x^{2})}^{2} + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.7

積の法則を $- 3 x^{2}$ に当てはめます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 80 ({(- 3)}^{2} {(x^{2})}^{2}) + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.8

$- 3$ を $2$ 乗します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 80 (9 {(x^{2})}^{2}) + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.9

${(x^{2})}^{2}$ の指数を掛けます。

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ステップ 4.1.9.1

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 80 (9 x^{2 \cdot 2}) + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.9.2

$2$ に $2$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 80 (9 x^{4}) + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.10

$9$ に $- 80$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} + 10 {(- 2)}^{2} {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.11

$- 2$ を $2$ 乗します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} + 10 \cdot (4 {(- 3 x^{2})}^{3}) + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.12

$10$ に $4$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} + 40 {(- 3 x^{2})}^{3} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.13

積の法則を $- 3 x^{2}$ に当てはめます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} + 40 ({(- 3)}^{3} {(x^{2})}^{3}) + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.14

$- 3$ を $3$ 乗します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} + 40 (- 27 {(x^{2})}^{3}) + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.15

${(x^{2})}^{3}$ の指数を掛けます。

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ステップ 4.1.15.1

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} + 40 (- 27 x^{2 \cdot 3}) + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.15.2

$2$ に $3$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} + 40 (- 27 x^{6}) + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.16

$- 27$ に $40$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} + 5 \cdot (- 2 {(- 3 x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.17

$5$ に $- 2$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 10 {(- 3 x^{2})}^{4} + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.18

積の法則を $- 3 x^{2}$ に当てはめます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 10 ({(- 3)}^{4} {(x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.19

$- 3$ を $4$ 乗します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 10 (81 {(x^{2})}^{4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.20

${(x^{2})}^{4}$ の指数を掛けます。

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ステップ 4.1.20.1

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 10 (81 x^{2 \cdot 4}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.20.2

$2$ に $4$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 10 (81 x^{8}) + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.21

$81$ に $- 10$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 810 x^{8} + {(- 3 x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.22

積の法則を $- 3 x^{2}$ に当てはめます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 810 x^{8} + {(- 3)}^{5} {(x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.23

$- 3$ を $5$ 乗します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 810 x^{8} - 243 {(x^{2})}^{5}$

ステップ 4.1.24

${(x^{2})}^{5}$ の指数を掛けます。

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ステップ 4.1.24.1

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 810 x^{8} - 243 x^{2 \cdot 5}$

ステップ 4.1.24.2

$2$ に $5$ をかけます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 32 - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 810 x^{8} - 243 x^{10}$

ステップ 4.2

式を簡約します。

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ステップ 4.2.1

$- 32$ を移動させます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 240 x^{2} - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 810 x^{8} - 243 x^{10} - 32$

ステップ 4.2.2

$- 240 x^{2}$ を移動させます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 720 x^{4} - 1080 x^{6} - 810 x^{8} - 243 x^{10} - 240 x^{2} - 32$

ステップ 4.2.3

$- 720 x^{4}$ を移動させます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 1080 x^{6} - 810 x^{8} - 243 x^{10} - 720 x^{4} - 240 x^{2} - 32$

ステップ 4.2.4

$- 1080 x^{6}$ を移動させます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 810 x^{8} - 243 x^{10} - 1080 x^{6} - 720 x^{4} - 240 x^{2} - 32$

ステップ 4.2.5

$- 810 x^{8}$ と $- 243 x^{10}$ を並べ替えます。

$f (- 2 - 3 x^{2}) = - 243 x^{10} - 810 x^{8} - 1080 x^{6} - 720 x^{4} - 240 x^{2} - 32$

代数 例

代数例