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極限条件から多項式関数の決定の計算問題

無限大・有限値での極限条件から、多項式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

x→∞x\to\infty や特定の点での,極限の条件から,多項式の係数を決めます。

  • ff が多項式で,lim⁡x→∞f(x)x2=a\lim_{x\to\infty}\dfrac{f(x)}{x^2}=a(有限の値)なら,ff の次数は2以下です。a≠0a\neq 0 なら2次式で,x2x^2 の係数が aa です。
  • さらに lim⁡x→∞f(x)−ax2x=b\lim_{x\to\infty}\dfrac{f(x)-ax^2}{x}=b なら,xx の係数が bb です。
  • 定数項は,f(0)f(0) などの条件から決めます。
例題と解き方

f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c について,lim⁡x→∞f(x)x2=3\lim_{x\to\infty}\dfrac{f(x)}{x^2}=3,lim⁡x→∞f(x)−3x2x=2\lim_{x\to\infty}\dfrac{f(x)-3x^2}{x}=2,f(0)=1f(0)=1 のとき,aa,bb,cc を求めなさい。

  1. 1つ目から,a=3a=3 です。
  2. 2つ目から,f(x)−3x2=bx+cf(x)-3x^2=bx+c で,bx+cx→b\dfrac{bx+c}{x}\to b なので,b=2b=2 です。
  3. f(0)=c=1f(0)=c=1 です。f(x)=3x2+2x+1f(x)=3x^2+2x+1 です。
よくある間違い
  • a=0a=0 のときも2次式だと決めつけてしまう。a=0a=0 なら,x2x^2 の項はありません。
  • 定数項を決める条件を,使い忘れる。

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