与えられた関数$f(x)$が連続である区間を求める問題です。関数は二つ与えられています。 (1) $f(x) = \frac{1}{x}$ (2) $f(x) = \frac{x+2}{x^2-x+1}$

解析学関数の連続性分数関数判別式定義域
2025/5/12

1. 問題の内容

与えられた関数f(x)f(x)が連続である区間を求める問題です。関数は二つ与えられています。
(1) f(x)=1xf(x) = \frac{1}{x}
(2) f(x)=x+2x2x+1f(x) = \frac{x+2}{x^2-x+1}

2. 解き方の手順

(1) f(x)=1xf(x) = \frac{1}{x} の場合
f(x)f(x)x=0x=0 で定義されません。したがって、x=0x=0 を除くすべての実数で連続です。
(2) f(x)=x+2x2x+1f(x) = \frac{x+2}{x^2-x+1} の場合
f(x)f(x) は分母が 00 にならない限り連続です。分母 x2x+1x^2-x+100 になるかどうかを調べます。
x2x+1=0x^2-x+1 = 0 の判別式 DD を計算すると、
D=(1)24(1)(1)=14=3<0D = (-1)^2 - 4(1)(1) = 1 - 4 = -3 < 0
判別式が負なので、x2x+1=0x^2-x+1 = 0 は実数解を持ちません。
したがって、x2x+1x^2-x+1 は常に 00 でないため、f(x)f(x) はすべての実数で連続です。

3. 最終的な答え

(1) x0x \neq 0 すなわち、(,0)(0,)(-\infty, 0) \cup (0, \infty)
(2) すべての実数 すなわち、(,)(-\infty, \infty)

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