問題83の(1),(2),(3)の分数関数の漸近線の方程式を求める問題です。 (1) $y = \frac{x-1}{x}$ (2) $y = \frac{x-2}{x-3}$ (3) $y = \frac{3x-2}{x+1}$

解析学分数関数漸近線関数の極限
2025/7/28

1. 問題の内容

問題83の(1),(2),(3)の分数関数の漸近線の方程式を求める問題です。
(1) y=x1xy = \frac{x-1}{x}
(2) y=x2x3y = \frac{x-2}{x-3}
(3) y=3x2x+1y = \frac{3x-2}{x+1}

2. 解き方の手順

分数関数の漸近線は、以下の手順で求めます。
(1) y=x1xy = \frac{x-1}{x} の場合
まず、y=x1x=xx1x=11xy = \frac{x-1}{x} = \frac{x}{x} - \frac{1}{x} = 1 - \frac{1}{x} と変形します。
xx が限りなく大きくなる、または小さくなる(±\pm\inftyに近づく)とき、yy は 1 に近づきます。
また、x=0x = 0 のとき、yy は定義されないので、x = 0が垂直漸近線となります。
水平漸近線はy=1y=1、垂直漸近線はx=0x=0です。
(2) y=x2x3y = \frac{x-2}{x-3} の場合
分子と分母を割り算します。x2=(x3)+1x-2 = (x-3) + 1となるので、 y=x2x3=(x3)+1x3=1+1x3y = \frac{x-2}{x-3} = \frac{(x-3) + 1}{x-3} = 1 + \frac{1}{x-3} と変形できます。
xx が限りなく大きくなる、または小さくなる(±\pm\inftyに近づく)とき、yy は 1 に近づきます。
また、x=3x = 3 のとき、yy は定義されないので、x=3x = 3 が垂直漸近線となります。
水平漸近線はy=1y=1、垂直漸近線はx=3x=3です。
(3) y=3x2x+1y = \frac{3x-2}{x+1} の場合
分子と分母を割り算します。3x2=3(x+1)53x - 2 = 3(x+1) - 5となるので、y=3x2x+1=3(x+1)5x+1=35x+1y = \frac{3x-2}{x+1} = \frac{3(x+1) - 5}{x+1} = 3 - \frac{5}{x+1} と変形できます。
xx が限りなく大きくなる、または小さくなる(±\pm\inftyに近づく)とき、yy は 3 に近づきます。
また、x=1x = -1 のとき、yy は定義されないので、x=1x = -1 が垂直漸近線となります。
水平漸近線はy=3y=3、垂直漸近線はx=1x=-1です。

3. 最終的な答え

(1) 水平漸近線: y=1y = 1, 垂直漸近線: x=0x = 0
(2) 水平漸近線: y=1y = 1, 垂直漸近線: x=3x = 3
(3) 水平漸近線: y=3y = 3, 垂直漸近線: x=1x = -1

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