関数 $f(x) = 2^x - 2^{-x}$ が与えられています。まず、$f(-x+3)$ を計算し、次に $y=f(x)$ のグラフと $y=f(-x+3)$ のグラフの共有点のx座標を求めます。

代数学指数関数方程式グラフ共有点
2025/8/1

1. 問題の内容

関数 f(x)=2x2xf(x) = 2^x - 2^{-x} が与えられています。まず、f(x+3)f(-x+3) を計算し、次に y=f(x)y=f(x) のグラフと y=f(x+3)y=f(-x+3) のグラフの共有点のx座標を求めます。

2. 解き方の手順

まず、f(x+3)f(-x+3) を計算します。
f(x+3)=2x+32(x+3)=2x+32x3f(-x+3) = 2^{-x+3} - 2^{-(-x+3)} = 2^{-x+3} - 2^{x-3}
2x+3=232x=82x2^{-x+3} = 2^3 \cdot 2^{-x} = 8 \cdot 2^{-x}
2x3=2x23=182x2^{x-3} = 2^x \cdot 2^{-3} = \frac{1}{8} \cdot 2^x
したがって、f(x+3)=82x182xf(-x+3) = 8 \cdot 2^{-x} - \frac{1}{8} \cdot 2^x
次に、f(x)f(x)f(x+3)f(-x+3) のグラフの共有点のx座標を求めるために、f(x)=f(x+3)f(x) = f(-x+3) を解きます。
2x2x=82x182x2^x - 2^{-x} = 8 \cdot 2^{-x} - \frac{1}{8} \cdot 2^x
2x+182x=82x+2x2^x + \frac{1}{8} \cdot 2^x = 8 \cdot 2^{-x} + 2^{-x}
982x=92x\frac{9}{8} \cdot 2^x = 9 \cdot 2^{-x}
2x=82x2^x = 8 \cdot 2^{-x}
2x2x=82^x \cdot 2^x = 8
22x=8=232^{2x} = 8 = 2^3
2x=32x = 3
x=32x = \frac{3}{2}

3. 最終的な答え

ア: 8
イ: 1
ウ: 8
エ: 3
オ: 2
f(x+3)=82x182xf(-x+3) = 8 \cdot 2^{-x} - \frac{1}{8} \cdot 2^{x}
共有点のx座標は 32\frac{3}{2} である。

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