基礎問題集
数学3 関数「分数関数」の問題3 解説
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解説
方針・初手
分数関数の漸近線は、分母が $0$ になるところから垂直方向の漸近線を調べ、さらに分子・分母の次数を見て水平方向の漸近線を求める。
今回は分子・分母がともに $1$ 次式なので、式を変形して定数部分と分数部分に分けるとよい。
解法1
関数は
$$ y=\frac{6-4x}{2x-5}
$$
である。
まず、分母が $0$ になる値を求める。
$$ 2x-5=0
$$
より、
$$ x=\frac{5}{2}
$$
である。したがって、$x=\frac{5}{2}$ の近くで分母が $0$ に近づくため、垂直な漸近線は
$$ x=\frac{5}{2}
$$
である。
次に、水平方向の漸近線を求めるため、分子を分母を用いて変形する。
$$ 6-4x=-2(2x-5)-4
$$
したがって、
$$ \begin{aligned} y &=\frac{-2(2x-5)-4}{2x-5}\\ &=-2-\frac{4}{2x-5} \end{aligned}
$$
ここで、$x \to \pm\infty$ のとき、
$$ \frac{4}{2x-5}\to 0
$$
であるから、
$$ y\to -2
$$
となる。よって、水平方向の漸近線は
$$ y=-2
$$
である。
解法2
分子・分母がともに $1$ 次式であるから、$x\to\pm\infty$ のときの値は最高次の係数の比で決まる。
分子の最高次の項は $-4x$、分母の最高次の項は $2x$ であるから、
$$ \frac{6-4x}{2x-5}\to \frac{-4x}{2x}=-2
$$
となる。
したがって、水平方向の漸近線は
$$ y=-2
$$
である。
また、垂直方向の漸近線は分母が $0$ になるところであるから、
$$ 2x-5=0
$$
より、
$$ x=\frac{5}{2}
$$
である。
解説
分数関数の漸近線では、まず分母が $0$ になる値を確認する。そこで分子が同時に $0$ にならないなら、その直線が垂直方向の漸近線になる。
また、分子と分母の次数が同じとき、水平方向の漸近線は最高次の係数の比で求められる。今回は
$$ \frac{-4}{2}=-2
$$
であるため、$y=-2$ が水平な漸近線である。
答え
漸近線は
$$ x=\frac{5}{2},\quad y=-2
$$
である。