y²=f(x) の形の方程式が表す曲線の概形(B)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: y²=f(x) の形の方程式が表す曲線の概形(A) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
方程式 $y^2=x(x-1)^2$ で表される曲線の概形をかけ.
$x(x-1)^2\geqq 0$ より $x\geqq 0$
方程式は $y$ を $-y$ に変えても変わらないから,曲線は $x$ 軸に関して対称である.よって,$y=(x-1)\sqrt{x}\ (x\geqq 0)$ のグラフを調べ,それを $x$ 軸に関して折り返したものを合わせればよい.
$x>0$ で $y'=\sqrt{x}+\dfrac{x-1}{2\sqrt{x}}=\dfrac{3x-1}{2\sqrt{x}}$
\[ \begin{array}{c|ccccc}
x & 0 & \cdots & \frac{1}{3} & \cdots & \\ \hline
y' & & - & 0 & + & \\ \hline
y & 0 & \searrow & -\frac{2\sqrt{3}}{9} & \nearrow &
\end{array} \]
$\displaystyle\lim_{x\to +0}y'=-\infty$ より,原点で接線は $y$ 軸に平行.また,$x=1$ で $y=0$,$\displaystyle\lim_{x\to\infty}y=\infty$
$y=(x-1)\sqrt{x}$ と $y=-(x-1)\sqrt{x}$ の 2 つのグラフを合わせると,下図のように,$0\leqq x\leqq 1$ でループをつくり,点 $(1,\,0)$ で交差する曲線になる.
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