(1) 関数 $y = 3^x$ の逆関数を求める。 (2) 関数 $y = \log_2(x-2)$ の逆関数を求め、その逆関数の値域を求める。

解析学逆関数指数関数対数関数値域定義域
2025/3/31

1. 問題の内容

(1) 関数 y=3xy = 3^x の逆関数を求める。
(2) 関数 y=log2(x2)y = \log_2(x-2) の逆関数を求め、その逆関数の値域を求める。

2. 解き方の手順

(1)
y=3xy = 3^x の逆関数を求める。
まず、xxyy を入れ替える。
x=3yx = 3^y
次に、yy について解く。
y=log3xy = \log_3 x
したがって、y=log3xy = \log_3 x
(2)
y=log2(x2)y = \log_2(x-2) の逆関数を求める。
まず、xxyy を入れ替える。
x=log2(y2)x = \log_2(y-2)
次に、yy について解く。
2x=y22^x = y - 2
y=2x+2y = 2^x + 2
したがって、y=2x+2y = 2^x + 2
次に、逆関数の値域を求める。
元の関数 y=log2(x2)y = \log_2(x-2) の定義域は x2>0x-2 > 0 より、x>2x > 2 である。
したがって、元の関数の値域は実数全体である。
逆関数の定義域は元の関数の値域であるから、逆関数 y=2x+2y = 2^x + 2 の定義域は実数全体である。
元の関数の定義域は逆関数の値域であるから、逆関数の値域は y>2y > 2 である。

3. 最終的な答え

(1) 3
(2) 2x2^x
(a) +
(3) 2
(b) >
(4) 2

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