関数 $f(x)$ が与えられています。 $f(x) = \begin{cases} x & (x \geq 0) \\ -2x+a & (x < 0) \end{cases}$ この関数が実数全体で連続となるように、$a$ の値を定める問題です。

解析学関数の連続性極限
2025/7/27

1. 問題の内容

関数 f(x)f(x) が与えられています。
f(x)={x(x0)2x+a(x<0)f(x) = \begin{cases} x & (x \geq 0) \\ -2x+a & (x < 0) \end{cases}
この関数が実数全体で連続となるように、aa の値を定める問題です。

2. 解き方の手順

関数が連続であるためには、特に x=0x=0 において連続である必要があります。つまり、x=0x=0 における左極限と右極限が一致し、その値が f(0)f(0) と一致する必要があります。
* x=0x=0 における右極限は、limx0+f(x)=limx0+x=0\lim_{x \to 0^+} f(x) = \lim_{x \to 0^+} x = 0 です。
* x=0x=0 における左極限は、limx0f(x)=limx0(2x+a)=a\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^-} (-2x+a) = a です。
* f(0)=0f(0) = 0 です。
したがって、関数が x=0x=0 で連続であるためには、
limx0f(x)=limx0+f(x)=f(0)\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^+} f(x) = f(0) が成り立つ必要があり、
a=0=0a = 0 = 0
となる必要があります。

3. 最終的な答え

a=0a = 0

「解析学」の関連問題

以下の問題が与えられています。 (4) $\lim_{x \to 0} \frac{1-e^x + x}{x^2}$ (5) $\lim_{x \to +\infty} x^n (\log x)^n$...

極限テイラー展開不定積分ロピタルの定理置換積分部分分数分解
2025/7/27

与えられた極限を計算します。$a > 0$, $n$は自然数であるという条件の下で、 $$\lim_{x \to +0} x^n (\log x)^n$$ を計算します。

極限ロピタルの定理指数関数対数関数
2025/7/27

与えられた極限を計算します。 $$\lim_{x \to 0} \left( \frac{1}{1-e^x} + \frac{1}{x} \right)$$

極限ロピタルの定理微分指数関数
2025/7/27

与えられた関数をマクローリン展開し、3次までの項を求める問題です。具体的には、以下の3つの関数について計算します。 1. $sin(3x)$

マクローリン展開テイラー展開微分
2025/7/27

与えられた3つの関数について、増減と凹凸を調べ、凹凸付きの増減表を作成し、関数の概形を描く問題です。 * 関数1: $y = \sqrt{\frac{x-1}{x-2}}$ * 関数2: $y...

関数の増減関数の凹凸導関数2階導関数グラフの概形漸近線
2025/7/27

与えられた10個の関数について、n次導関数を求める問題です。

微分導関数高階微分関数の微分
2025/7/27

次の極限値を求める。 1. $\lim_{x \to 0} \frac{\sin 3x}{x}$

極限三角関数マクローリン展開ロピタルの定理
2025/7/27

与えられた3つの関数の極値を求める問題です。 (1) $f(x, y) = x^3 - 3x^2 - 4y^2$ (2) $f(x, y) = x^3 - 9xy + y^3 + 1$ (3) $f(...

多変数関数の極値偏微分ヘッセ行列
2025/7/27

関数 $f(x, y) = e^{|x| + |y|}$ が原点 $(0, 0)$ で連続であるが、偏微分可能でないことを示す。

多変数関数連続性偏微分極限
2025/7/27

次の5つの関数の導関数を求めます。 1. $y = \sin(\cos x)$

導関数微分合成関数三角関数逆三角関数対数関数積の微分
2025/7/27