漸近線 [ネコ騙し数学]
漸近線
漸近線の定義
曲線上の点が原点から限りなく遠ざかっていくとき、その点からの距離が限りなく0に近づく直線を漸近線という。
例
グラフから明らかなように、この曲線は、x→1+0のときy=+∞、y→1−0のときy=−∞だからx=1はこの曲線の漸近線である。また、、x→±∞のとき、この曲線はy=xに限りなく近づいていくので、y=xも漸近線である。
漸近線がy軸に平行でなく、直線y=mx+nに近づく場合、
で求めることができる。
曲線y=f(x)上の点P(x,y)から直線y=mx+nにおろした垂線の足をQとする。
このとき、線分PQの大きさはx→±∞のとき、PQ→0だから
したがって、
よって、
したがって、
(※)
問 次の漸近線を求めよ。
【解】
(1)
したがって、
よって、y=xは漸近線。
また、
だから、x=0も漸近線。
したがって、漸近線はy=x、x=0。
(2)
よって、y=x+3が漸近線。
x=0も漸近線。
(解答終わり)
なのですが、必ずしも、このように解く必要はなく、
(1)だと、x→±∞のとき、1/x→0になるので、y=x+1/xがy=xに限りなく近づいてゆくことが分かる。
このことから、y=xが漸近線であることが分かる。
(2)の場合、
x→±∞のとき、カッコの中が限りなく0に近づくので、y=x+3が漸近線になることがすぐに分かる。
こうした議論は正確性を欠くキライがあるので、次のようにしますか。
(1)
したがって、y=xは漸近線である。
(2)
したがって、y=x+3は漸近線である。
問題 関数
のグラフが条件(1)、(2)を満足する。
(1) グラフは原点を通る。
(2) 漸近線はx=1とy=x+1である。a、b、cの値を求めよ。
【解】とおく。
条件(1)より
条件(2)より、x=1が漸近線だから、a=−1でなければならない。
また、
であり、y=x+1が漸近線であるから、b=1。
よって、
これは,
をxの正の方向に1、yの正の方向に2移動させたものだから、グラフは以下のとおり。
なお、微分法を使うと、
となり、x=0で極大、x=2で極小であることがわかる。
極大値 0 (x=0)
極小値 4 (x=2)タグ:微分積分
2016-09-09 12:00
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