1 第1講 分数関数と逆関数 数学Ⅲ 【問題 1】 次の空欄を埋めよ. (1

第1講 分数関数と逆関数
数学Ⅲ
【問題 1】
次の空欄を埋めよ.
(1)曲線 y = 5 - 3x は,双曲線 y = - 1 を x 軸方向に
x -2
x
,y 軸方向に
したものである.
(2)
(1)の曲線の漸近線は
1
x=
,y=
である.
だけ平行移動
【問題 2】
y = f ( x ) のグラフを x 軸の負の方向へ 1,y 軸の正の方向へ 2 だけ平行移動したら y = 3 のグ
x
ラフに重なった.
(1) f ( x ) を求めよ.
(2) f ( x ) > k を満たす x の範囲を k の値によって分類せよ.
2
【問題 3】
関数 f ( x ) = ax - 4 の逆関数が f -1 ( x ) = 3x + c であるとき,実数 a,b,c の値を求めよ.
x +b
3
-x + 2
第1講 分数関数と逆関数 解答
数学Ⅲ
【問題 1】
次の空欄を埋めよ.
(1)曲線 y = 5 - 3x は,双曲線 y = - 1 を x 軸方向に
x -2
x
,y 軸方向に
したものである.
(2)
(1)の曲線の漸近線は
x=
,y=
(1) 5 - 3x = -3 - 1
x -2
x -2
よって,関数 y = - 1 のグラフを
x
x 軸方向に 2,y 軸方向に -3
平行移動して得られる
(2)直線 x = 2 , y = -3
4
である.
だけ平行移動
【問題 2】
y = f ( x ) のグラフを x 軸の負の方向へ 1,y 軸の正の方向へ 2 だけ平行移動したら y = 3 のグ
x
ラフに重なった.
(1) f ( x ) を求めよ.
(2) f ( x ) > k を満たす x の範囲を k の値によって分類せよ.
(1) y = 3 のグラフを x 軸の正の方向へ 1, y 軸の負の方向へ 2
x
だけ平行移動すると, y = f ( x ) のグラフになるから
f (x ) =
3 - 2 = -2x + 5
x -1
x -1
(2)曲線 y = f ( x ) が直線 y = k の上側となるような x の範囲を求めればよい.
右図より, k ¹ -2 のとき曲線と直線は交わる.
交点の x 座標は -2x + 5 = k より
x -1
-2x + 5 = k( x - 1)
x = k + 5 = x 0 とすると,
k+2
右図を参照して
k > - 2 のとき 1 < x < k + 5
k+2
k = -2 のとき 1 < x
k < - 2 のとき x < k + 5 または 1 < x
k+2
5
y
( k>-2 )
y=k
x0
O
y = f (x)
x0
x
-2
y=k
( k<-2 )
【問題 3】
関数 f ( x ) = ax - 4 の逆関数が f -1 ( x ) = 3x + c であるとき,実数 a,b,c の値を求めよ.
x +b
y = ax - 4
x +b
-x + 2
…①, ab + 4 ¹ 0
…②
①は②の条件で逆関数をもつ.
①を x について解くと
x=
-by - 4
y-a
x と y を入れかえて y = -bx - 4
x-a
よって, 3x + c = -bx - 4 がつねに成り立つ.
-x + 2
x -a
分母を払って整理すると
(b - 3)x 2 + (3a - 2b - c + 4)x + ac - 8 = 0
x について恒等式であるから
b - 3 = 0,3a - 2b - c + 4 = 0,ac - 8 = 0
b = 3 を他の方程式に代入して
3a - c = 2 , ac = 8
これを解いて a = 2 , c = 4
または a = - 4 , c = -6
3
ここで,a = - 4 ,b = 3 は条件②を満足しない.
3
\ a = 2 ,b = 3,c = 4
6