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媒介変数のグラフの対称性について。

媒介変数、x(t)=cos(t+π/4),y(t)=cos(2t)(0≦t<2π)で与えられているとき、このグラフのx軸、y軸に対する対称性がなぜ、{x(-t)=x(t)、y(-t)=-y(t)}(←x軸に対する対称性)、{x(t+π)=-x(t),y(t+π)=y(t)}(←y軸に対する対称性)で与えられるのかが分かりません。また、なぜ、x、y軸に対する対象性を調べるとき、x(t)、y(t)両方調べなくてはいけないのかも分かりません。よろしければご教授願います。

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noname#24477
noname#24477
回答No.4

前にも書いたつもりですが y軸対称であることを言うのにtは関係ありません。 (と言ってしまうと言い過ぎですが) xのときと-xのときにyの値が同じになる というのがy軸対称です。 xのときのyの値(tでつながっているからtを使う)と -xのときのyの値(これも同様)を計算して等しいか どうかだけです。 xからtを求める→yの式のtに代入 -xからtを求める→yの式のtに代入 2つが等しければy軸対称 いまの問題式でいえば xのときtとすると -xのときt+π それをyに代入して等しいのでy軸対称です。 x軸対称 yからtを求める→xの式のtに代入 -yからtを求める→xの式のtに代入 2つが等しければx軸対称 だけど yのときtとすると -yのときt+(π/2) これをxの式に代入すると・・・・ xの値は等しくならないのでx軸対称ではないと思ったが #3のtarameさんの式で対称性が示される。 yの値に対して複数のxが存在するらしい。 ためしにtを消去してみると x^4-4x^2+4y^2=0 たしかにx軸、y軸に対称である。

taiji
質問者

お礼

ありがとうございます。分かりました。xとyの両方を同時に調べなければならない意味が。なるほど。そうですね。

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その他の回答 (3)

  • tarame
  • ベストアンサー率33% (67/198)
回答No.3

すでに、お二人の方がご指摘の通りx軸に対する対称性の式は間違っていますね。 y軸に対する対称性ですが、 >x(t+π)=-x(t),y(t+π)=y(t) は、確かに成り立っていますね。 x0=x(t0),y0=y(t0)とすると、 t=t0+πのとき x1=x(t)=-x0,y1=y(t)=y0となり (x0,y0)と(x1,y1)はy軸で対称な点となります。 よって 「0≦t≦π でのグラフ」と「π≦t<2π でのグラフ」はy軸で対称であるといえます。 x軸対称のほうですが、 x(-t-π/2)=x(t),y(-t-π/2)=-y(t)という式で対称性を示すことが出来そうですね。

taiji
質問者

補足

投稿まことにありがとうございます。ところで、y(t+π)=y(t)が成り立つことは分かるのですが、それがどうして、y軸に対して対称といえるのでしょうか?また、x(t)に対しても同時に調べなければならないのはなぜでしょうか?引き続きお願いします。

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noname#24477
noname#24477
回答No.2

たしかに x(t)=cos(t+π/4)ではx(-t)=x(t)は成り立ちませんね。 何か式を間違えていませんか? 座標軸に関する対称性の一般論として (媒介変数はとりあえず考えないで) y=f(x) がy軸対称である条件をいえますか? あるいはx=g(y)がx軸対称である条件をいえますか。 媒介変数が話を厄介にしています。一時よけておいて ください。 >x(t)、y(t)両方調べなくてはいけないのかも分かりません いま問題にしているのはxy平面におけるx軸(あるいはy軸)に関する問題でしょう。t軸ではないですね。 当然xとyの関係を調べなくてはなりません。

taiji
質問者

お礼

投稿ありがとうございました。

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回答No.1

>このグラフのx軸、y軸に対する対称性がなぜ、{x(-t)=x(t)、y(-t)=-y(t)}(←x軸に対する対称性)、{x(t+π)=-x(t),y(t+π)=y(t)}(←y軸に対する対称性)で与えられる これ、間違ってませんか? そもそも、x(t)=x(-t)とはなっていませんし。 このグラフの対称性について調べる時には、 次のように考えます。 ~x軸に対する対称性~ ある1つのxについて、tの値が二つ存在し、 その二つのtについてそれぞれyを計算すると、 それらが異符号の関係になっている。 具体的には、 x(t)=x0 を満たすようなtは二つあって、 片方をt1=α とすれば、 他方はt2=-α + 3/2π です。 t1、t2それぞれをy(t)の式に代入すると、 y(t1)=cos2α y(t2)=-cos2α となるので、y(t1)=-y(t2)の関係が 成り立っていることが分かります。 よって、このグラフはx軸対称となります。 y軸対象について考える場合も同じ考え方で出来るはずです。 こんな感じで大丈夫ですか?

taiji
質問者

お礼

投稿ありがとうございます!そうなんですよ。間違っているかどうかはちょっと自分でも分からないのです。Y軸について、なぜ、Y(t+π)なのか、ぜんぜん分からないのです。自分も調査中なので、今後ともよろしくお願いします。

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このQ&Aのポイント
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