問題文は、漸近線が $x=3$ と $y=2$ であり、点 $(1, 1)$ を通る双曲線の関数を $y = \frac{ax + b}{cx + d}$ の形で表すように求めています。

代数学双曲線漸近線分数関数
2025/6/26

1. 問題の内容

問題文は、漸近線が x=3x=3y=2y=2 であり、点 (1,1)(1, 1) を通る双曲線の関数を y=ax+bcx+dy = \frac{ax + b}{cx + d} の形で表すように求めています。

2. 解き方の手順

まず、漸近線が x=3x=3 であることから、cx+d=0cx+d = 0 となる xx33 である必要があります。したがって、3c+d=03c + d = 0 が成り立ちます。つまり、d=3cd = -3c となります。
次に、漸近線が y=2y=2 であることから、y=ac=2y = \frac{a}{c} = 2 が成り立ちます。したがって、a=2ca = 2c となります。
これらの結果を y=ax+bcx+dy = \frac{ax + b}{cx + d} に代入すると、
y=2cx+bcx3c=2x+bcx3y = \frac{2cx + b}{cx - 3c} = \frac{2x + \frac{b}{c}}{x - 3} となります。ここで、B=bcB = \frac{b}{c} とおくと、
y=2x+Bx3y = \frac{2x + B}{x - 3} となります。
(1,1)(1, 1) を通るので、x=1x=1, y=1y=1 を代入すると、
1=2(1)+B13=2+B21 = \frac{2(1) + B}{1 - 3} = \frac{2 + B}{-2}
2=2+B-2 = 2 + B
B=4B = -4
したがって、y=2x4x3y = \frac{2x - 4}{x - 3} となります。
元の形に戻すと、a=2ca = 2c, b=4cb = -4c, d=3cd = -3c となります。ここで、cc で割ることを考えると、cc は何でも良いので、例えば c=1c=1 とすると、a=2,b=4,c=1,d=3a=2, b=-4, c=1, d=-3 となります。

3. 最終的な答え

y=2x4x3y = \frac{2x - 4}{x - 3}

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