接しているかどうかは,以前にも書いたように,接空間で理解すべきものです.
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接するって,どういうこと? - yoshidanobuo’s diaryー高校数学の“思考・判断・表現力”を磨こう!ー
単位円ではx=1,y=1が接線になることは疑いようのないことです.
上半円にy=1が接しているのも問題ないですが,x=1となると,ちょっと微妙になってきます.
片側しか考えられないですが,これは「接している」としても良いように思います.
※片側接線と言う方が良いのかも知れません.
例えば,y=|x^2-1|の(1,0)においては,
右接線:y=2x-2
左接線:y=-2x+2
が一致せず,接線は存在しない!
では,点線ではどうでしょう?
xが有理数のときは上半分,無理数のときは下半分という,画期的な(笑)曲線です.
y=g(x)とおくことにします.
y=1は,接しているとは言えないでしょう.
それは,
h→0のとき,(g(h)-g(0))/h→?
と考えたら分かります.
ちなみに,g(0)=1です.0は有理数ですから!
・hが有理数のみをとって0に近づくとき
g(h)→1で,(g(h)-g(0))/h は限りなく0に近づきます.
(√(1-x^2)のx=0での微分係数と一致します.
・hが無理数のみをとって0に近づくとき
g(h)→-1で,(g(h)-g(0))/h は限りなく発散します.
h<0の左側・無理数限定の極限が+∞
h>0の右側・無理数限定の極限が-∞
となります.
では,x=1は接線でしょうか?
これは,接線と言えるのではないかと思います!
(1,0)の周辺で,y=g(x)のグラフは上下に分かれているから,直感的なイメージでは「不連続」ですが,ε-δによる正式な定義では,「(左側)連続」になっています!
h→-0のとき,(g(1+h)-g(1))/h→?
を考えてみると・・・
g(1)=0,g(1+h)→0です.
です.
これは,y=√(1-x^2)の上側接線も,y=-√(1-x^2)の下側接線も
x=1
であることに対応しています.
だから,「接している」で良いのではないかと思います.
いや,最後の件は,あまり自信が無いのですけど・・・
たぶん「接している」で大丈夫だと思うんですけど.
「確証の無いことを書くなよ」とか言わないでくださいね.
誰にだって,分からないことはまだまだ沢山あるんですよ!
自分なりの「探求」は大事なんです!!
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