曲線 $y = \frac{x^2 - x - 1}{x - 2}$ の概形を描き、漸近線の方程式を求める問題です。

解析学関数のグラフ漸近線微分極値
2025/7/19

1. 問題の内容

曲線 y=x2x1x2y = \frac{x^2 - x - 1}{x - 2} の概形を描き、漸近線の方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を変形します。分子を分母で割ることで、より扱いやすい形にします。
x2x1x2=x+1+1x2\frac{x^2 - x - 1}{x - 2} = x + 1 + \frac{1}{x - 2}
したがって、
y=x+1+1x2y = x + 1 + \frac{1}{x - 2}
次に、漸近線を求めます。
* 垂直漸近線: 分母が0になる xx の値は x=2x = 2 です。したがって、x=2x = 2 は垂直漸近線です。
* 斜め漸近線: xx が非常に大きいまたは小さい場合、1x2\frac{1}{x - 2} は0に近づきます。したがって、y=x+1y = x + 1 は斜め漸近線です。
xx 軸との交点は、y=0y=0 となる点なので、
x2x1x2=0\frac{x^2 - x - 1}{x - 2} = 0
x2x1=0x^2 - x - 1 = 0
解の公式より、x=1±52x = \frac{1 \pm \sqrt{5}}{2}
yy 軸との交点は、x=0x=0 のときなので、
y=00102=12y = \frac{0 - 0 - 1}{0 - 2} = \frac{1}{2}
極値を求めます。
y=11(x2)2=(x2)21(x2)2=x24x+3(x2)2=(x1)(x3)(x2)2y' = 1 - \frac{1}{(x-2)^2} = \frac{(x-2)^2 - 1}{(x-2)^2} = \frac{x^2 - 4x + 3}{(x-2)^2} = \frac{(x-1)(x-3)}{(x-2)^2}
y=0y' = 0 となるのは、x=1,3x = 1, 3 のときです。
x=1x = 1 のとき、y=11112=1y = \frac{1 - 1 - 1}{1 - 2} = 1
x=3x = 3 のとき、y=93132=5y = \frac{9 - 3 - 1}{3 - 2} = 5
x=2x = 2 の前後で yy の符号が変わるので、垂直漸近線があります。
xx が大きいとき、yyx+1x + 1 に近づくので、斜め漸近線があります。

3. 最終的な答え

漸近線の方程式は、x=2x = 2y=x+1y = x + 1 です。
(答) 漸近線の方程式: x=2x=2, y=x+1y=x+1

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