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関数を求める
f(x)=p(x)/q(x)の関数です。pは三次元で、qは2に次元です。また係数は全て整数で、漸近線はy=2xです。誰かこの関数の式を求めてください。
回答
TANIGUCHI Kentaro さん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。
その漸近線は点(1,2)で交わってグラフの上に出て、そのあと上からy=2xに漸近するのですね。
さて、グラフの縦の漸近線がy軸のみなので、分数関数の分母の2次式は $px^2$ です。今はp=1で考えて、係数が分数になったら分母分子になにかかけて整数にする方針で行きます。
$f(x)=\dfrac{ax^3+bx^2+cx+d}{x^2}$ とします。
$f(x)=ax+b+\dfrac{c}{x}+\dfrac{d}{x^2}$ なので、x→∞のときの漸近線は $y=ax+b$ になります。これが $y=2x$ なので、 $a=2,b=0$ です。
$f(x)=\dfrac{2x^3+cx+d}{x^2}$ です。
点(1/2,0)を通るので、分子には $(2x-1)$ という因数があるはずで、
$f(x)=\dfrac{(2x-1)(x^2+\frac{1}{2}x+e)}{x^2}$ と書けます。(x²の係数は0になるので)
最後に$f(1)=2$ より $f(1)=1+\dfrac{1}{2}+e=2$
よって $e=\dfrac{1}{2}$
以上より、$f(x)=\dfrac{(2x-1)(x^2+\frac{1}{2}x+\frac{1}{2})}{x^2}$
分母分子に2をかけて
$f(x)=\dfrac{(2x-1)(2x^2+x+1)}{x^2}=\dfrac{4x^3+x-1}{2x^2}$
これで大丈夫ですか?
ここでは会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、まだこの辺がわからないので説明してくれとか、コメント欄に何か返事を書いてください。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらにはわからないのです。コメントよろしく。
おおこれは最もフィジカルで最もプリミティブで最もフェティッシュなやり方ですね!!ありがとうございました。ちなみに最後のカッコを展開して2を描けるところは+1ではなく-1でいいですかね? 助かりました。
最もフィジカルで最もプリミティブで最もフェティッシュであるのかどうかは存じませんが、私も(そしてあなたも)大事なことを忘れていました。ゴメン!縦の漸近線がy軸なのですが、x→0でy→−∞になることは使わずに終わってしまっていましたので、私の計算間違いも(私だけですが)見逃しました。+1ではなく−1ですね。そこを直してから、十分条件である事を確認する作業(実際にグラフが下方にのびる漸近線になることを示す)を答案に入れなければなりませんでした! ゴメンナサイ! またどうぞ!
確かに見落としていました!ありがとうございました。
ちょっとお尋ねしますが、漸近線がy=2xなのに、グラフは点(1、2)を通っているのですか?
あと、3次式、2次式ということでいいのですか?
そうです。僕もそこがわからなかったので問題文をそのまま渡します。 f(x) を次の形の関数とします: f(x)=P(x)/Q(x) ここで、P(x)とQ(x)は整数係数を持つ多項式です。 また、P(x)の次数は3、Q(x)の次数は2です。 以下のグラフはf(x)のグラフを表しています。 f(x)の式を求めてください。答えを導く過程を説明してください。 ヒント:この関数には斜漸近線y=2xがあります。