次の3つの関数について、定義域と値域を明記し、グラフを描き、漸近線があればその式を求める問題です。 (1) $y = -x^2 + 3x - 2$ (2) $y = \frac{x-1}{x+1}$ (3) $y = 2^{x-1} - 1$

解析学関数グラフ定義域値域漸近線二次関数分数関数指数関数
2025/5/31

1. 問題の内容

次の3つの関数について、定義域と値域を明記し、グラフを描き、漸近線があればその式を求める問題です。
(1) y=x2+3x2y = -x^2 + 3x - 2
(2) y=x1x+1y = \frac{x-1}{x+1}
(3) y=2x11y = 2^{x-1} - 1

2. 解き方の手順

(1) y=x2+3x2y = -x^2 + 3x - 2
* 平方完成して頂点を求める。
y=(x23x)2=(x23x+9494)2=(x32)2+942=(x32)2+14y = -(x^2 - 3x) - 2 = -(x^2 - 3x + \frac{9}{4} - \frac{9}{4}) - 2 = -(x - \frac{3}{2})^2 + \frac{9}{4} - 2 = -(x - \frac{3}{2})^2 + \frac{1}{4}
頂点は (32,14)(\frac{3}{2}, \frac{1}{4})
* 定義域:実数全体
* 値域:y14y \leq \frac{1}{4}
* 漸近線:なし
(2) y=x1x+1y = \frac{x-1}{x+1}
* 変形して漸近線を求める。
y=x+12x+1=12x+1y = \frac{x+1-2}{x+1} = 1 - \frac{2}{x+1}
* 定義域:x1x \neq -1
* 値域:y1y \neq 1
* 漸近線:x=1x = -1, y=1y = 1
(3) y=2x11y = 2^{x-1} - 1
* 定義域:実数全体
* 値域:y>1y > -1
* 漸近線:y=1y = -1

3. 最終的な答え

(1) y=x2+3x2y = -x^2 + 3x - 2
* 定義域:実数全体
* 値域:y14y \leq \frac{1}{4}
* 漸近線:なし
(2) y=x1x+1y = \frac{x-1}{x+1}
* 定義域:x1x \neq -1
* 値域:y1y \neq 1
* 漸近線:x=1x = -1, y=1y = 1
(3) y=2x11y = 2^{x-1} - 1
* 定義域:実数全体
* 値域:y>1y > -1
* 漸近線:y=1y = -1

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