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関数・定義域・グラフの解釈md 1c3a9c2
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関数かんすうfunction定義域ていぎいきdomain・グラフの解釈かいしゃく

date2026-07-15document_iddoc_7fa7c38e00dc0374c37c8156edd423f4description極限・連続・微分の導入に先立ち、関数の定義域、端点、除外点、およびグラフ上の接近を解説する講義である。prerequisites関数の基本 / 座標平面の基本type講義content_typelecturestatusactiverelateddata/lecture/math/calculus/limits-and-continuity.lecture.n.md / data/exercise/math/calculus/limits-and-continuity.exercise.n.md
mathcalculusfunctionlecture

1導入どうにゅう

この講義こうぎでは、極限きょくげんlimit微分びぶんdifferentiation導入どうにゅうするまえに、定義域ていぎいきぞくする入力にゅうりょくと、極限きょくげん考察こうさつするてん明確めいかくにする。

関数かんすうfunctionは、定義域ていぎいき各入力かくにゅうりょくをただ 1 つの出力しゅつりょく対応たいおうさせる規則きそくである。ただし、関数かんすうしきだけでは特定とくていできない。許容きょようされる入力にゅうりょく集合しゅうごう、すなわち定義域ていぎいきdomain明示めいじする必要ひつようがある。

2グラフによる直感的ちょっかんてき解釈かいしゃく

グラフにおける極限きょくげんlimitは、関数かんすう対象たいしょうてんでとるあたいではなく、そのてん周辺しゅうへんにおける関数値かんすうち挙動きょどうあらわす。定義域ていぎいきから除外じょがいされ、両側りょうがわから接近可能せっきんかのうてんでも、左右さゆうからの関数値かんすうち同一どういつあたい収束しゅうそくすれば、極限きょくげんlimit存在そんざいしうる。

定義域ていぎいき区間くかんである場合ばあい、その端点たんてんには定義域内ていぎいきないから一方向いちほうこうにしか接近せっきんできない。右端みぎたんでは左側ひだりがわから、左端ひだりたんでは右側みぎがわからの挙動きょどう考察こうさつするため、片側極限かたがわきょくげんone-sided limit必要ひつようとなる。

3厳密げんみつ整理せいり

定義域ていぎいきdomainD とする。a での極限きょくげんlimit考察こうさつするには、aDぞくすることではなく、aD集積点しゅうせきてんaccumulation pointであることが必要ひつようである。すなわち、任意にんいδ>0たいして、0<|x-a|<δたす xD存在そんざいしなければならない。

fa連続れんぞくcontinuousであることを確認かくにんするには、つぎの 3 条件じょうけん個別こべつ確認かくにんする。

  1. f(a)定義ていぎされている。
  2. limxaf(x)存在そんざいする。
  3. limxaf(x)=f(a)成立せいりつする。

4具体例ぐたいれい

問題もんだいとして、D=R{1} じょう関数かんすう f:DRf(x)=(x2-1)/(x-1) によって定義ていぎする。x=1 では分母ぶんぼが 0 になるため、1定義域ていぎいきdomainからのぞかれる。しかし x1 では f(x)=x+1 である。したがって、あな周辺しゅうへんでは直線ちょくせん y=x+1おな振舞ふるまいをする。

このれいは、関数値かんすうちfunction value定義域ていぎいきdomain極限きょくげんlimit区別くべつする必要性ひつようせいしめす。

5演習えんしゅうリンク

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6関連かんれんリンク

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