問題108では、与えられた関数 $f(x)$ が連続である区間を求める必要があります。 (1) $f(x) = \frac{1}{x}$ (2) $f(x) = \frac{x+2}{x^2-x+1}$

解析学連続性関数分数関数区間
2025/6/25

1. 問題の内容

問題108では、与えられた関数 f(x)f(x) が連続である区間を求める必要があります。
(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:
分数関数が連続であるのは、分母が0にならない範囲です。
x=0x = 0 で分母が0になるため、 x0x \neq 0 の範囲で連続です。
したがって、連続である区間は x<0x < 0 および x>0x > 0 、つまり (,0)(-\infty, 0)(0,)(0, \infty) です。
(2) f(x)=x+2x2x+1f(x) = \frac{x+2}{x^2-x+1} の場合:
分数関数が連続であるのは、分母が0にならない範囲です。
分母 x2x+1x^2 - x + 1 が0になるかどうかを調べます。
判別式 D=(1)24(1)(1)=14=3<0D = (-1)^2 - 4(1)(1) = 1 - 4 = -3 < 0 であるため、 x2x+1=0x^2 - x + 1 = 0 となる実数 xx は存在しません。
したがって、分母は常に0にならないので、すべての実数 xx で連続です。
したがって、連続である区間は (,)(-\infty, \infty) です。

3. 最終的な答え

(1) f(x)=1xf(x) = \frac{1}{x} の連続区間: (,0)(-\infty, 0), (0,)(0, \infty)
(2) f(x)=x+2x2x+1f(x) = \frac{x+2}{x^2-x+1} の連続区間: (,)(-\infty, \infty)

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