与えられた関数 $f(x)$ は、次のように定義された区分関数です。 $f(x) = \begin{cases} 2^x & (x \geq 0) \\ a & (x < 0) \end{cases}$ ここで、$a$ は定数です。問題文が不完全で、何が問われているのかが明確ではありません。$f(x)$ が連続となるような $a$ の値を求める問題だと仮定して回答します。

解析学区分関数連続性極限
2025/5/24

1. 問題の内容

与えられた関数 f(x)f(x) は、次のように定義された区分関数です。
f(x)={2x(x0)a(x<0)f(x) = \begin{cases} 2^x & (x \geq 0) \\ a & (x < 0) \end{cases}
ここで、aa は定数です。問題文が不完全で、何が問われているのかが明確ではありません。f(x)f(x) が連続となるような aa の値を求める問題だと仮定して回答します。

2. 解き方の手順

f(x)f(x)x=0x=0 で連続であるためには、次の条件を満たす必要があります。
* x=0x=0 での右側極限が存在する。
* x=0x=0 での左側極限が存在する。
* x=0x=0 での右側極限と左側極限が一致する。
* f(0)f(0) が定義されており、x=0x=0 での極限値と一致する。
まず、x=0x=0 での右側極限を計算します。
limx0+f(x)=limx0+2x=20=1\lim_{x \to 0^+} f(x) = \lim_{x \to 0^+} 2^x = 2^0 = 1
次に、x=0x=0 での左側極限を計算します。
limx0f(x)=limx0a=a\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^-} a = a
関数 f(x)f(x)x=0x=0 で連続であるためには、右側極限と左側極限が一致する必要があります。したがって、
a=1a = 1
f(0)f(0) の値を計算します。x0x \geq 0 の場合、f(x)=2xf(x) = 2^x であるから、f(0)=20=1f(0) = 2^0 = 1
したがって、a=1a=1 であれば、f(x)f(x)x=0x=0 で連続になります。

3. 最終的な答え

f(x)f(x)が連続となるようなaaの値は、a=1a = 1です。

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