与えられた文章は、$y = \log_4 x$ が $y = 4^x$ の逆関数であると述べています。また、それらのグラフが直線に関する性質を持つことを示唆しています。

代数学指数関数対数関数逆関数グラフ
2025/7/30

1. 問題の内容

与えられた文章は、y=log4xy = \log_4 xy=4xy = 4^x の逆関数であると述べています。また、それらのグラフが直線に関する性質を持つことを示唆しています。

2. 解き方の手順

関数の逆関数の性質を利用して考えます。
ステップ1: 逆関数の定義を確認する。
関数 y=f(x)y = f(x) の逆関数は、xxyy を入れ替えて得られる関数です。つまり、x=f(y)x = f(y)yy について解いたものが逆関数となります。逆関数を y=f1(x)y = f^{-1}(x) と表すと、f(f1(x))=xf(f^{-1}(x)) = x かつ f1(f(x))=xf^{-1}(f(x)) = x が成り立ちます。
ステップ2: 指数関数と対数関数の関係を確認する。
y=axy = a^x (a > 0, a ≠ 1) は指数関数であり、x=logayx = \log_a y は対数関数です。指数関数 y=axy = a^x の逆関数は、対数関数 x=logayx = \log_a y です。通常、逆関数は y=logaxy = \log_a x と表されます。
ステップ3: 与えられた関数の関係を確認する。
y=4xy = 4^x の逆関数は、x=4yx = 4^y です。これを yy について解くと、y=log4xy = \log_4 x となります。したがって、y=log4xy = \log_4 xy=4xy = 4^x の逆関数であることが確認できます。
ステップ4: 逆関数のグラフの性質を考える。
関数 y=f(x)y = f(x) とその逆関数 y=f1(x)y = f^{-1}(x) のグラフは、直線 y=xy = x に関して対称です。つまり、y=4xy = 4^xy=log4xy = \log_4 x のグラフは直線 y=xy = x に関して対称になります。

3. 最終的な答え

y=log4xy = \log_4 xy=4xy = 4^x の逆関数であり、それらのグラフは直線 y=xy = x に関して対称です。

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