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無理関数の式変形

  • 数学Ⅲ|関数「無理関数の式変形」の基本例題解説ページです。
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問題|無理関数の式変形

関数 07無理関数 \( y=\sqrt{\,2x+6\,} \) のグラフ、定義域、値域の求め方と、\( y=\sqrt{\,2x\,} \) をどのように平行移動したグラフか?また、\( y=\sqrt{\,2x-a\,} \) のグラフが点 \((6~,~a)\) を通るとき、定数 \(a\) の値の求め方は?

高校数学Ⅲ|関数

解法のPoint

無理関数の式変形

Point:無理関数の式変形

\( y=\sqrt{\,2x+6\,} \) のグラフ、定義域、値域は、


① 「ルートの中は \(0\) 以上の値」と「ルートの値は \(0\) 以上となる」を用いて、定義域と値域を求める。


 「ルートの中は \(0\) 以上」より、
  \(2x+6{\small ~≧~}0 ~\Leftrightarrow ~ x{\small ~≧~}-3\)


 「ルートの値は \(0\) 以上」より、
  \(\sqrt{\,2x+6\,}{\small ~≧~}0 ~\Leftrightarrow ~ y{\small ~≧~}0\)


② 式変形は、ルートの中を \(x\) の係数でくくり出し、どのように平行移動したかを確認する。


 \(y=\sqrt{\,2x+6\,}=\sqrt{\,2(x+3)\,}\)


 よって、\(y=\sqrt{\,2x\,}\) を \(x\) 軸方向に
 \(-3\) だけ平行移動したグラフ
となる。


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詳しい解説|無理関数の式変形

関数 07無理関数 \( y=\sqrt{\,2x+6\,} \) のグラフ、定義域、値域の求め方と、\( y=\sqrt{\,2x\,} \) をどのように平行移動したグラフか?また、\( y=\sqrt{\,2x-a\,} \) のグラフが点 \((6~,~a)\) を通るとき、定数 \(a\) の値の求め方は?

高校数学Ⅲ|関数

\( y=\sqrt{\,2x+6\,} \) の定義域と値域は、


「ルートの中は \(0\) 以上」より、


\(\begin{eqnarray}~~~2x+6&{\small ~≧~}&0
\\[3pt]~~~2x&{\small ~≧~}&-6
\\[3pt]~~~x&{\small ~≧~}&-3\end{eqnarray}\)


また、「ルートの値は \(0\) 以上」より、


 \(\sqrt{\,2x+6\,}{\small ~≧~}0 ~\Leftrightarrow ~ y{\small ~≧~}0\)


ここで、\( y=\sqrt{\,2x+6\,} \) を式変形すると、


\(\begin{eqnarray}~~~y&=&\sqrt{\,2x+6\,}
\\[3pt]~~~&=&\sqrt{\,2(x+3)\,}\end{eqnarray}\)


これより、\( y=\sqrt{\,2x\,} \) のグラフを
\( x \) 軸方向に \( -3 \) だけ平行移動させたグラフである



したがって、


 定義域 \( x {\small ~≧~} -3 \)、値域 \( y {\small ~≧~} 0 \)
 \( y=\sqrt{\,2x\,} \) のグラフを
 \( x \) 軸方向に \( -3 \) だけ平行移動させたグラフとなる

 
 
\(y=\sqrt{\,2x-a\,}\) のグラフが点 \((6~,~a)\) を通るときについて


点 \((6~,~a)\) の座標を代入すると、


\(\begin{eqnarray}~~~\sqrt{\,2 \cdot 6-a\,}&=&a
\\[3pt]~~~\sqrt{\,12-a\,}&=&a\end{eqnarray}\)


ここで、「ルートの値は \(0\) 以上」より、


 \(a{\small ~≧~}0~~~\cdots {\small [\,1\,]}\)


また、両辺を2乗すると、


\(\begin{eqnarray}~~~12-a&=&a^2
\\[3pt]~~~a^2+a-12&=&0
\\[3pt]~~~(a+4)(a-3)&=&0
\\[3pt]~~~a&=&-4~,~3\end{eqnarray}\)


\({\small [\,1\,]}\) より \(a{\small ~≧~}0\) なので、\(a=-4\) は適さない


したがって、\(a=3\) となる

 

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無理関数のグラフと定義域・値域
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高校数学Ⅲ「関数」の基本例題22問
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