$y = 2\sin 3x$ のグラフは、$y = \sin x$ のグラフをどのように変換したものかを答える問題です。具体的には、どの軸方向に何倍に拡大し、周期が何倍になったかを求める必要があります。

解析学三角関数グラフ周期拡大縮小
2025/3/10

1. 問題の内容

y=2sin3xy = 2\sin 3x のグラフは、y=sinxy = \sin x のグラフをどのように変換したものかを答える問題です。具体的には、どの軸方向に何倍に拡大し、周期が何倍になったかを求める必要があります。

2. 解き方の手順

(a) 軸方向の拡大:
y=asinxy = a \sin x のグラフは、y=sinxy = \sin x のグラフを yy 軸方向に aa 倍に拡大したものです。今回の問題では、y=2sin3xy = 2\sin 3x なので、y=sin(3x)y = \sin(3x) のグラフを yy軸方向に 22 倍に拡大したものになります。
(1) xx 軸方向の縮小:
y=sinbxy = \sin bx のグラフは、y=sinxy = \sin x のグラフを xx 軸方向に 1/b1/b 倍に縮小したものです。今回の問題では、y=sin3xy = \sin 3x なので、xx軸方向に 1/31/3 倍に縮小したものになります。つまり、y=sinxy = \sin x のグラフを xx軸方向に 1/31/3 倍に拡大したものではありません。
選択肢にxx軸方向に拡大という選択肢がないため、yy軸方向に拡大と解答します。
(2), (3) 周期の計算:
y=sinxy = \sin x の周期は 2π2\pi です。
y=sinbxy = \sin bx の周期は 2πb\frac{2\pi}{|b|} です。
今回の問題では、y=2sin3xy = 2\sin 3x なので、周期は 2π3\frac{2\pi}{3} となります。
これは 2/3π2/3 \pi と表すことができます。

3. 最終的な答え

(a): yy
(1): 22
(2): 22
(3): 33
まとめると、
yy 軸方向に 22 倍に拡大し、周期を 23π\frac{2}{3} \pi にしたものである。

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