関数 $y = \frac{6 - 2^x}{3^x - 3}$ のグラフの漸近線を、極限の計算を用いてすべて求める問題です。

解析学極限漸近線関数のグラフ
2025/6/2

1. 問題の内容

関数 y=62x3x3y = \frac{6 - 2^x}{3^x - 3} のグラフの漸近線を、極限の計算を用いてすべて求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、垂直漸近線を調べます。分母が0になる xx の値を求めます。
3x3=03^x - 3 = 0 を解くと、
3x=33^x = 3
x=1x = 1
次に、 x=1x = 1 の付近での極限を調べます。
limx162x3x3\lim_{x \to 1} \frac{6 - 2^x}{3^x - 3}40\frac{4}{0} の形になるので、極限は存在しません。
x=1x = 1 の近くで分子は 44 に近づき、分母は 00 に近づくので、これは垂直漸近線となる可能性があります。
x1+x \to 1^+ のとき、 3x3>03^x - 3 > 0 なので、 limx1+62x3x3=\lim_{x \to 1^+} \frac{6 - 2^x}{3^x - 3} = \infty
x1x \to 1^- のとき、 3x3<03^x - 3 < 0 なので、 limx162x3x3=\lim_{x \to 1^-} \frac{6 - 2^x}{3^x - 3} = -\infty
したがって、x=1x = 1 は垂直漸近線です。
次に、水平漸近線を調べます。xx \to \inftyxx \to -\infty のときの yy の極限を計算します。
xx \to \infty のとき、
limx62x3x3=limx6/3x(2/3)x13/3x=0010=0\lim_{x \to \infty} \frac{6 - 2^x}{3^x - 3} = \lim_{x \to \infty} \frac{6/3^x - (2/3)^x}{1 - 3/3^x} = \frac{0 - 0}{1 - 0} = 0
xx \to -\infty のとき、
limx62x3x3=6003=63=2\lim_{x \to -\infty} \frac{6 - 2^x}{3^x - 3} = \frac{6 - 0}{0 - 3} = \frac{6}{-3} = -2
したがって、y=0y = 0y=2y = -2 は水平漸近線です。

3. 最終的な答え

グラフの漸近線は、x=1x = 1, y=0y = 0, y=2y = -2 です。

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