与えられた選択肢の中から、対数関数 $y = \log_2 x$ のグラフを選ぶ問題です。また、他のグラフの条件も与えられています。

解析学対数関数グラフ関数の性質漸近線
2025/7/23

1. 問題の内容

与えられた選択肢の中から、対数関数 y=log2xy = \log_2 x のグラフを選ぶ問題です。また、他のグラフの条件も与えられています。

2. 解き方の手順

対数関数 y=log2xy = \log_2 x のグラフの基本的な性質を理解している必要があります。
- x>0x > 0 で定義される。
- x=1x = 1 のとき y=0y = 0 である。
- xx が大きくなるにつれて、yy も大きくなる(単調増加関数)。
- 00 に近い xx に対して、yy は負の無限大に近づく (x0x \to 0 のとき yy \to -\infty)。
これらの性質を踏まえて、与えられた選択肢のグラフを一つずつ検証します。
グラフ「ア」:xxが大きくなるにつれて、yy も大きくなる。また、xxが1のときy=0y=0である。xxが0に近づくとyyが負の無限大に近づく。したがって、これはy=log2xy=\log_2 xのグラフの候補です。
グラフ「イ」:指数関数のグラフである。xxが大きくなると、yyも大きくなる。yy軸に漸近し、y>0y > 0 の範囲で定義される。
グラフ「ウ」:yy軸に漸近し、x>0x > 0 の範囲で定義される。yyが正の無限大から負の無限大まで減少するグラフである。
グラフ「エ」:負の値も含むすべてのxxに対して定義されている。
グラフ「オ」:xxが大きくなると、yyは小さくなる。x>0x > 0 の範囲で定義されている。yy軸に漸近する。
したがって、y=log2xy = \log_2 x のグラフとして最も適切なものは、グラフ「ア」です。
また、問題文には他のグラフの条件も与えられています。

1. グラフは $y$ の値がどんどん小さくなる($y \to -\infty$)と、$y$ 軸に漸近する。→グラフ「ウ」

2. グラフは $x$ の値がどんどん大きくなる($x \to +\infty$)と、$x$ 軸に漸近する。→グラフ「オ」

3. グラフは $y$ の値がどんどん大きくなる($y \to +\infty$)と、$y$ 軸に漸近する。→グラフ「イ」

4. グラフは $x$ の値がどんどん大きくなる($x \to +\infty$)と、$y$ 軸に漸近する。→グラフ「エ」

5. グラフは $x$ の値がどんどん小さくなる($x \to -\infty$)と、$x$ 軸に漸近する。→該当グラフなし

しかし、与えられた選択肢に当てはまらないものもあるため、問題文の条件は完璧ではない可能性があります。

3. 最終的な答え

対数関数 y=log2xy = \log_2 x のグラフを描いているのは、グラフ「ア」です。
したがって、

3. ア が答えです。