問題は、指数関数 $y = 4^x$ のグラフを描くことです。

解析学指数関数グラフ漸近線単調増加
2025/7/30

1. 問題の内容

問題は、指数関数 y=4xy = 4^x のグラフを描くことです。

2. 解き方の手順

指数関数 y=axy = a^x のグラフの基本的な性質を理解することが重要です。
* a>1a > 1 のとき、グラフは単調増加します。つまり、xx が増加すると yy も増加します。
* グラフは常に (0,1)(0, 1) を通ります。なぜなら、a0=1a^0 = 1 だからです。
* xx が負の方向に大きくなるほど、yy は0に近づきますが、決して0にはなりません。つまり、x軸が漸近線となります。
* 具体的なグラフを描くために、いくつかの xx の値に対する yy の値を計算します。
* x=1x = -1 のとき、y=41=14=0.25y = 4^{-1} = \frac{1}{4} = 0.25
* x=0x = 0 のとき、y=40=1y = 4^0 = 1
* x=1x = 1 のとき、y=41=4y = 4^1 = 4
* x=2x = 2 のとき、y=42=16y = 4^2 = 16
これらの点 (1,0.25)(-1, 0.25), (0,1)(0, 1), (1,4)(1, 4), (2,16)(2, 16) をグラフにプロットし、滑らかな曲線で結びます。
xx が負の方向に大きくなるにつれて、グラフはx軸に近づきます。

3. 最終的な答え

y=4xy = 4^x のグラフは、(0,1)(0, 1) を通り、単調増加する指数関数のグラフとなります。 x軸が漸近線です。

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