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2つの極限の等式から関数の決定の計算問題

2つの極限条件から、3次関数の係数を決定する

この単元のポイント

公式と考え方

2つの極限の条件から,3次関数などの係数を決めます。それぞれの条件を,係数の方程式に直します。

  • f(x)f(x) が多項式で,lim⁡x→0f(x)x=k\lim_{x\to 0}\dfrac{f(x)}{x}=k が有限の値なら,f(0)=0f(0)=0 で,xx の係数が kk になります。
  • f(x)f(x) が多項式で,lim⁡x→af(x)x−a\lim_{x\to a}\dfrac{f(x)}{x-a} が有限の値なら,f(a)=0f(a)=0 です。
  • 得られた条件を連立して,係数を求め,もとの極限に代入して確かめます。
例題と解き方

3次関数 f(x)=x3+bx2+cxf(x)=x^3+bx^2+cx について,lim⁡x→0f(x)x=−4\lim_{x\to 0}\dfrac{f(x)}{x}=-4 で,lim⁡x→2f(x)x−2\lim_{x\to 2}\dfrac{f(x)}{x-2} が有限の値となるとき,bb,cc を求めなさい。

  1. f(x)x=x2+bx+c\dfrac{f(x)}{x}=x^2+bx+c なので,x→0x\to 0 で c=−4c=-4 です。
  2. x→2x\to 2 で有限なので,f(2)=0f(2)=0 です。8+4b+2c=08+4b+2c=0 に c=−4c=-4 を代入すると,4b=04b=0 より,b=0b=0 です。
よくある間違い
  • 有限の値になる条件(分子が0)を,見落とす。
  • 2つの条件を,別々に考えて,連立するのを忘れる。

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