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数学 高校生

高校数学微分です。(1)なぜ分母も分子も0でないと極限がないのですか?また、(2)は全然分かりません!解説お願いします!

18 重要 例題197 関数の極限値(2) 係数決定・微分係数利用 00000 (1) 等式 lim x2+ax+b =3を満たす定数a,bの値を求めよ。 基 次 x→1 x-1 (2) lim f(a-3h)-f(a) をf' (a) を用いて表せ。 h→0 h 指針 (1)x→1のとき, 分母 x-10であるから,極限値が 存在するためには, 分子 x2+ax+b→0でなければなら ? ない(数学Ⅲの内容)。 一般に /p.314 基本事項 1, 基本 195 (1) (3) k 0 (1)ならば f(x) x→C lim -=αかつlimg(x) = 0 なら limf(x)=0 * g(x) まず,分子→0 から αとの関係式を導く。 次に,極限値を計算して, それが=3となる条件から, a,bの値を求める。 が使えるように式を変形 f(a+h)-f(a) (2)微分係数の定義の式 f' (a) = lim- h→0 h する。 極限値存在せず 指 xc 必要条件 (1) lim(x-1)= 0 であるから lim(x2+ax+b)=0 x→1 x→1 解答 ゆえに 1+α+b=0 よって b=-α-1 x2+ax+b このとき lim LX100-10 x→1 x-1 2-01x0000) =lim x→1 (x-1)(x+α+1) x-1 解 必要条件。 ...... ① =lim x→1 x-1 x2+ax-a-1 注意 必要条件である b=-α-1 を代入して (極限値) =3が -=lim(x+α+1) 成り立つようなα, b の値 を求めているから x→1 =a+2 a+2=3から a=1 ①から b=-2 (2)→0のとき, -3h0 であるから lim h→0 f(a-3h)-f(a) f(a+(-3h))-f(a) =lim a=1.6=-2 は必要十分条件である。 lim h→0 =f'(a)(-3) =-3f'(a) -3h 別解 -3h=t とおくと, ん→0のときt→0であるから t-0 t=limf(a+t)-f(a) (与式)=lim f(a+t)-f(a) t-0 3 =-3f'(a) t (-3) h→0 f(a+□)-f(a) =f'(a) □は同じ式で, ん→0のときロー □ の部分を同じものにす M のような 形をしている。 →0の とき3h0 だからといっ て,与式)=f(a)として は誤り! C

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数学 高校生

(2)解説見てもいまいちわからないのですがどなたか教えて欲しいです 重要例題の方です!

重要 例題 71 定義域によって式が異なる関数 00000 関数f(x) (0≦x≦4) を右のように定義すると 2x (0≦x<2) き、次の関数のグラフをかけ f(x)= (1) y=f(x) (2) y=f(f(x)) |8-2x (2≦x≦4) けに利用す 分け ・分け。 √2 -101 指針 定義域によって式が変わる関数では,変わる境目のx,yの値に着目。 (2) f(f(x)) f(x)のxに f(x) を代入した式で f(x) <2のとき 2f(x), 2≦f(x) 4のとき 8-2f(x) (1) のグラフにおいて, 0≦f(x) <2となるxの範囲と, 2≦f(x) 4となるxの範囲 を見極めて場合分けをする。 (1) グラフは図 (1) のようになる。 答 (2)f(f(x)) = {g2(x)=f(x)≦4) (0≦f(x)<2) よって, (1) のグラフから 123 3章 ⑧ 関数とグラフとの 変域ごとにグラフをかく。 (1) のグラフから, f(x) D 0≦x<1のとき f(x)<2 1≦x≦3のとき 2≤f(x)≤4 3<x≦4のとき 0≤f(x)<2 また, 1≦x≦3のとき, 平 f(x)の 1≦x<2なら f(x) =2x 2≦x≦3なら f(x)=8-2x のように,2を境にして 式が異なるため, (2) は左 の解答のような合計4 通 りの場合分けが必要に なってくる。 0≦x<1のとき 1≦x<2のとき f(f(x))=2f(x)=2.2x4x f(f(x))=8-2f(x)=8-2・2x =8-4x 1 (p+d g+o 2≦x≦3のとき f(f(x))=8-2f(x)=8-2(8-2x) =4x-8 3<x≦4のとき f(f(x))=2f(x)=28-2x) =16-4x よって, グラフは図 (2) のようになる。 (1) (2) ya YA 4 A x R 1234 x 参考 (2) のグラフは、式の意味を考える方法でかくこともできる。 [1]f(x) が2未満なら2倍する。 [2]f(x) が2以上4以下なら, 8から2倍を引く。 [右の図で、黒の太線 細線部分が y=f(x), 赤の実線部分が y=f(f(x)) のグラフである。] なお, f(f(x)) f(x) f(x) の 合成関数といい, (fof) (x) と書く (詳しくは数学Ⅲで学ぶ)。 8から2倍を 引く 4--- 0 4 x 2倍する 練習 関数 f(x) (0≦x<1) を右のように定義するとき, 71 次の関数のグラフをかけ。 2x (0≦x</ f(x)= (1) y=f(x) (2)y=f(f(x)) 2x-1 1 (1/2x-1)

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