関数 $y = -3^{-x}$ のグラフを描画する。

解析学指数関数グラフ関数のグラフ対称移動
2025/7/8

1. 問題の内容

関数 y=3xy = -3^{-x} のグラフを描画する。

2. 解き方の手順

まず、指数関数 y=3xy = 3^x のグラフを考えます。これは、xx が増加すると yy も増加する関数で、(0,1)(0, 1) を通ります。
次に、y=3xy = 3^{-x} のグラフを考えます。これは、y=3xy = 3^x のグラフを yy 軸に関して対称に反転させたものです。なぜなら、xxx-x で置き換えているからです。y=3x=(1/3)xy = 3^{-x} = (1/3)^x とも書けます。これは、xx が増加すると yy は減少する関数で、(0,1)(0, 1) を通ります。
最後に、y=3xy = -3^{-x} のグラフを考えます。これは、y=3xy = 3^{-x} のグラフを xx 軸に関して対称に反転させたものです。なぜなら、yy1-1 を掛けているからです。xx が増加すると絶対値が増加する負の関数で、(0,1)(0, -1) を通ります。
いくつかの値を計算してグラフの形を確認します。
- x=2x = -2 のとき、y=3(2)=32=9y = -3^{-(-2)} = -3^2 = -9
- x=1x = -1 のとき、y=3(1)=31=3y = -3^{-(-1)} = -3^1 = -3
- x=0x = 0 のとき、y=30=30=1y = -3^{-0} = -3^0 = -1
- x=1x = 1 のとき、y=31=1/3y = -3^{-1} = -1/3
- x=2x = 2 のとき、y=32=1/9y = -3^{-2} = -1/9

3. 最終的な答え

グラフは、xx が大きくなるにつれて y=0y=0 に近づき、xx が小さくなるにつれて yy は負の方向に減少していきます。グラフは (0,1)(0, -1) を通ります。
(グラフを描画するソフトウェアやツールを用いて、y=3xy = -3^{-x} のグラフを描画してください。)

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