関数のグラフの拡大,平行移動に関する問題

双曲線の問題

■問題

双曲線

x 2 − y 2 =1

の中心,頂点,漸近線,焦点,離心率を求め,その双曲線を描け.

■答

中心: ( 0,0 )

頂点:( 1,0 ) ,  ( −1,0 )

漸近線: y=x ,  y=−x

焦点: F ( 2 ,0 ) , F ′ ( − 2 ,0 )

離心率; e = 2

■解き方

最初に

( x−0 ) 2 1 2 − ( y−0 ) 2 1 2 =1

と変形する. 以下の解答はこれを利用する.

中心は ( 0,0 )

頂点は

(±1,0)=( 1,0 ) ,   ( −1,0 )

漸近線を y=ax+b とすると

x 2 − y 2 =1 , y 2 = x 2 −1 , y=± x 2 −1 , f x =± x 2 −1

a= lim x→∞ f x x = lim x→∞ ± x 2 −1 x 2 = lim x→∞ ± 1+ 1 x 2 =±1

b= lim x→±∞ f x −ax = lim x→±∞ ± x 2 −1 − ±1 x

= lim x→±∞ ± x 2 −1 −x

= lim x→±∞ ± x 2 −1 −x x 2 −1 +x x 2 −1 +x

= lim x→±∞ ± x 2 −1 − x 2 x 2 −1 +x

= lim x→±∞ ± −1 x 2 −1 +x

=0

よって,漸近線は

y=± x

y=x ,  y=−x

焦点 F の計算は

F ( 1 2 + 1 2 ,0 ) , F ′ ( − 1 2 + 1 2 ,0 )

よって

F ( 2 ,0 ) , F ′ ( − 2 ,0 )

となる.

離心率 e は

e= 1 2 + 1 2 1

= 2    ( = OF OA >1 )

となる.グラフは,上記の解答に記す.

 

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最終更新日: 2024年10月7日