問題は、以下の2つの関数について、それぞれのグラフを描くことです。 (i) $\frac{3}{x} + \frac{2}{y} = 1$ (ii) $y = \left| \frac{x+1}{x-2} \right|$

解析学分数関数グラフ絶対値漸近線x切片y切片
2025/5/13

1. 問題の内容

問題は、以下の2つの関数について、それぞれのグラフを描くことです。
(i) 3x+2y=1\frac{3}{x} + \frac{2}{y} = 1
(ii) y=x+1x2y = \left| \frac{x+1}{x-2} \right|

2. 解き方の手順

(i) 3x+2y=1\frac{3}{x} + \frac{2}{y} = 1 のグラフ
まず、この式を yy について解きます。
2y=13x\frac{2}{y} = 1 - \frac{3}{x}
2y=x3x\frac{2}{y} = \frac{x-3}{x}
y=2xx3y = \frac{2x}{x-3}
これは分数関数であり、漸近線を考慮してグラフを描く必要があります。
* 垂直漸近線:分母が0になる xx の値、つまり x=3x = 3 です。
* 水平漸近線:xx を無限大に近づけたときの yy の値、つまり y=2y = 2 です。
* xx切片:y=0y=0 となる xx の値。2xx3=0\frac{2x}{x-3}=0 より、x=0x = 0 です。
* yy切片:x=0x=0 としたときの yy の値。y=2(0)03=0y=\frac{2(0)}{0-3}=0 です。
これらの情報をもとにグラフを描きます。
(ii) y=x+1x2y = \left| \frac{x+1}{x-2} \right| のグラフ
これも分数関数の絶対値です。まず、絶対値の中身の関数について考えます。
f(x)=x+1x2f(x) = \frac{x+1}{x-2}
* 垂直漸近線:分母が0になる xx の値、つまり x=2x = 2 です。
* 水平漸近線:xx を無限大に近づけたときの yy の値、つまり y=1y = 1 です。
* xx切片:分子が0になる xx の値、つまり x=1x = -1 です。
* yy切片:x=0x=0 としたときの yy の値。y=0+102=12y=\frac{0+1}{0-2} = -\frac{1}{2} です。
次に、グラフを描く際に絶対値の効果を考慮します。 y=f(x)y = f(x) のグラフで、y<0y < 0 の部分を xx 軸に対して折り返します。

3. 最終的な答え

グラフを描く問題のため、具体的なグラフをここに記述することはできません。上記の漸近線、切片、絶対値の効果などを考慮して、それぞれの関数のグラフを描いてください。
(i) y=2xx3y = \frac{2x}{x-3} のグラフ:
垂直漸近線は x=3x=3、水平漸近線は y=2y=2、原点を通る双曲線のようなグラフになります。
(ii) y=x+1x2y = \left| \frac{x+1}{x-2} \right| のグラフ:
垂直漸近線は x=2x=2、水平漸近線は y=1y=1xx 切片は x=1x = -1x<2x<2 では yy が正の値も負の値もとるため、xx 軸より下の部分は折り返されます。x>2x>2 では yy は常に正の値をとります。

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