数Iのガウス記号について

このQ&Aのポイント
  • 実数xを超えない最大の整数を記号[x]で表す時、関数f(x)=x-[x]と関数g(x)=[-x]のグラフの描き方について解説します。
  • 関数f(x)=x-[x]は、xが-1≦x<0の範囲ではf(x)=x+1、0≦x<1の範囲ではf(x)=x、1≦x<2の範囲ではf(x)=x-1、x=2の範囲ではf(x)=0となります。
  • 関数g(x)=[-x]は、xが-1の範囲ではg(x)=1、-1<x≦0の範囲ではg(x)=0、0<x≦1の範囲ではg(x)=-1、1<x≦2の範囲ではg(x)=-2となります。関数g(x)の場合分けの仕方を詳しく解説します。
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数Iのガウス記号について

問題集の問題で、解答の場合分けが分かりません… Q:実数xを超えない最大の整数を記号[x]で表す時、次の関数のグラフを-1≦x≦2の範囲で描け (1)f(x)=x-[x] (2)g(x)=[-x] 解答 (1) ・-1≦x<0のとき[x]=-1 ・0≦x<1のとき[x]=0 ・1≦x<2のとき[x]=1 ・x=2のとき[x]=2 より f(x)=x+1(-1≦x<0) x(0≦x<1) x-1(1≦x<2) 0(x=2) (2) ・x=-1のとき-x=1ゆえ[-x]=1 ・-1<x≦0のとき0≦-x<1ゆえ[-x]=0 ・0<x≦1のとき-1≦-x<0ゆえ[-x]=-1 ・1<x≦2のとき-2≦-x<-1ゆえ[-x]=-2 (1)は[x]=n←→n≦x<n+1っていうのを見てなんとなーく(?)わかった気がするんですけど… (2)はなんとなくも分からなくて… [-3.4]=-4とかそういうことはわかるんですが… (1)は-1≦x<0から始まるのに(2)はx=-1から場合分けが始まるのがわかりません どなたかわかりやすく解説お願いします…

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • Takihama
  • ベストアンサー率65% (17/26)
回答No.2

結論としては、 (2)のガウス記号部分は[-x]とマイナスがついているからです。 (a)[x]=n←→n≦x<n+1 (b)[-x]=n←→n≦-x<n+1 (b’)[-x]=n←→-(n+1)<x≦-n (a)は大丈夫ですよね? (b)は(a)のxを-xに書き換えただけです。 (b’)は(b)の不等号部分を変形して、-xをxに戻しただけです。 式全体に-1をかけるとこうなります。 「<」と「≦」の場所が入れ替わっていることに注意してください。 つまり、[-x]は以下のような性質を持ちます。 ・[-x]=1←→-2<x≦-1 ・[-x]=0←→-1<x≦0 ・[-x]=-1←→0<x≦1 ・[-x]=-2←→1<x≦2 ところで、xは-1≦x≦2でしたので、この範囲を意識すると、 上の4行は以下のように書き換えられます。 ※実際には1行目だけ書き換わり、残りは同じ。 ・[-x]=1←→x=-1 ・[-x]=0←→-1<x≦0 ・[-x]=-1←→0<x≦1 ・[-x]=-2←→1<x≦2 ということで、これらの←→の右側部分がそのまま場合わけとなっているわけです。 余談 私であれば、(2)は以下のようにしてときます。 (2)g(x)=[-x] -x=kとおくと、g(x)=[k] このとき、-1≦x≦2だから-2≦k≦1 で、kについてといた後で、xに戻してあげればよいわけです。

asd0pse
質問者

補足

なるほど!だから(2)はx=-1から始まるんですね! そしてkの置き替えもすごく参考になりました! 言葉足らずな質問なのに答えて欲しいことがどんぴしゃでありがたかったです(> <) それでは、まず今の私の場合、(2)をもしkに置き換えずに解答するとき、場合分けがどう始めていいかわからなかったら >つまり、[-x]は以下のような性質を持ちます。  ・[-x]=1←→-2<x≦-1  ・[-x]=0←→-1<x≦0  ・[-x]=-1←→0<x≦1  ・[-x]=-2←→1<x≦2 のように欄外にでもまず書いてから考えた方が整理できるということですね あと別の問題集で [x]≦x<[x]+1←→x-1<[x]≦x というのもあったのですが、前は理解できたのに今参考に開いたらなんだかよくわからなくなってきてしまいました… よろしければこちらの説明もお願いできないでしょうか?(;-;)

その他の回答 (3)

  • Takihama
  • ベストアンサー率65% (17/26)
回答No.4

まあ、この程度ならグラフ書けなくても計算で何とか・・・ 順に変形していきます。 [x]≦x<[x]+1 0≦x-[x]<1   (←全部から[x]を引いた) -x≦-[x]<1-x (←全部からxを引いた) x≧[x」>x-1  (←-1を掛けて不等号の向きを変えた) x-1<[x]≦x   (←気持ち悪いので、式の順番を変えた) 以上より、 [x]≦x<[x]+1←→x-1<[x]≦x 以上で回答になってますでしょうか? 不明な点がありましたら再度ご質問ください。 (余談) まぁ、不等号の問題に関しては、グラフは書けたほうがいいです。 グラフを覚えておくというよりも、その場で考えながらグラフを書いて、 場合わけのパターンを絞り込む、といった感じでしょうか。 式が複雑になると、グラフを書かないとチンプンカンプンて場合があります。 「テスト中にそんな時間は無いよ」って場合には、 適当に数字を代入してみて、 (0とか、1とか、-1とか、1.5とか、範囲の端っことか) 規則性のあたりをつける方法もあります。 蛇足とは承知しておりますが、ご参考まで。

asd0pse
質問者

お礼

なってます-!(;-;) 二度のお返事ありがとうございました☆ いえ、余談の方も参考になりました 近日中にもう一回解きなおしてちゃんとモノにしたいと思います; ありがとうございました(> <)

  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.3

#1です。 ガウス記号の定義とガウス記号の関数のグラフの関係を積極的に理解されれば、 簡単に問題が解けるのに、その努力をされる積もりが内容で残念ですね。 参考URL http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/gauss/gausssymbol.htm ガウス記号の関数のグラフを使えば A#2の補足の >あと別の問題集で >[x]≦x<[x]+1←→x-1<[x]≦x もガウス記号のグラフy=[x]と上に1だけ平行移動したグラフy=[x]+1とy=x,y=x-1のグラフを 重ねてお描きになれば明快に理解できると思います。 ガウス記号のグラフは受験の穴場なので是非マスターしておかれることをお勧めしておきます。

参考URL:
http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/gauss/gausssymbol.htm
asd0pse
質問者

お礼

関数の単元は全般的に苦手で… 自分はまだ定義がしっかり理解できてないのかもしれません…; 周り見ても分からない人が多いみたいなので基礎問題とあわせてガウスも頑張ってマスターしようと思います(> <) 二度のお返事ありがとうございました☆

  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.1

(1) f(x)=x-[x] (青実線) (2) g(x)=[-x] (黒実線) のグラフを描いた図を添付します。 ガウス記号のグラフがx=n(整数)の跳躍点(不連続点)で値がどうなるかは 定義  [x]=n ⇔ n≦x<n+1 に基づいて考える必要があります。 図では跳躍点(x=n)でのf(x)やg(x)の値は「中潰しの●」点の方の値をとり、 「中抜きの○」点の値はとらないことで示して有ります。 以上にガウス記号の定義とグラフから、-1≦x≦2の範囲でのグラフは図のように なってx=n(跳躍点)における関数の値(中潰しの●点)の方に注目して、場合分けすれば >(1)は-1≦x<0から始まるのに(2)はx=-1から場合分けが始まるのがわかりません の疑問も解決すると思いますがいかがですか? ガウス記号のグラフの跳躍点では定義に基づいて値を求める必要があり、後は例題を こなして慣れるしかありません。 ありません。

asd0pse
質問者

補足

解答でグラフを見たらそう推測できますが、自力で解くときに場合分けできないんです… それも数こなして慣れたとしてもそれは記憶とかに頼ってて自ら考えて解くのとは違うから初見パターンの問題のときに対応できないんじゃないか…って思ってしまうのですが(;-;)

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