2つの関数 $y = \log_{\frac{1}{2}}x$ と $y = \log_{\frac{1}{3}}x$ のグラフを選ぶ問題です。

解析学対数関数グラフ関数の性質減少関数
2025/7/26

1. 問題の内容

2つの関数 y=log12xy = \log_{\frac{1}{2}}xy=log13xy = \log_{\frac{1}{3}}x のグラフを選ぶ問題です。

2. 解き方の手順

* **関数の性質の確認:**
* y=logaxy = \log_a x において、0<a<10 < a < 1 のとき、関数は減少関数です。つまり、xx が増加すると yy は減少します。また、グラフは (1,0)(1, 0) を通ります。
* 底が12\frac{1}{2}13\frac{1}{3}なので、どちらの関数も減少関数となります。
* **具体的な点の確認:**
* x=1x=1のとき、y=log121=0y = \log_{\frac{1}{2}}1 = 0y=log131=0y = \log_{\frac{1}{3}}1 = 0となります。
* x=12x=\frac{1}{2}のとき、y=log1212=1y = \log_{\frac{1}{2}}\frac{1}{2} = 1です。
* x=13x=\frac{1}{3}のとき、y=log1313=1y = \log_{\frac{1}{3}}\frac{1}{3} = 1です。
* **グラフの形状の比較:**
* 0<x<10 < x < 1 の範囲では、底が小さいほどグラフは上に位置します。なぜなら、例えばx=14x = \frac{1}{4} のとき、y=log1214=2y = \log_{\frac{1}{2}} \frac{1}{4} = 2 であり、y=log1314=log14log131.26y = \log_{\frac{1}{3}} \frac{1}{4} = \frac{\log \frac{1}{4}}{\log \frac{1}{3}} \approx 1.26 となり、log1214>log1314\log_{\frac{1}{2}} \frac{1}{4} > \log_{\frac{1}{3}} \frac{1}{4} となるからです。
* x>1x > 1 の範囲では、底が小さいほどグラフは下に位置します。

3. 最終的な答え

問題文からグラフの選択肢が提示されていないため、グラフを選ぶことはできません。
グラフを選ぶ問題なので、選択肢からグラフを選ぶ必要があります。
しかし、2つのグラフはどちらも減少関数で、x=1の時にy=0となるようなグラフを選ぶことになります。
0<x<10 < x < 1 の範囲では、y=log13xy=\log_{\frac{1}{3}}xのほうが、y=log12xy=\log_{\frac{1}{2}}xよりも上に位置するグラフを選びます。
x>1x > 1 の範囲では、y=log12xy=\log_{\frac{1}{2}}xのほうが、y=log13xy=\log_{\frac{1}{3}}xよりも上に位置するグラフを選びます。

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