関数 $y = 2^x$ のグラフを、$x$ 軸方向に 3, $y$ 軸方向に -4 平行移動させたグラフの式を求める問題です。

代数学指数関数グラフ平行移動関数の変形
2025/4/14

1. 問題の内容

関数 y=2xy = 2^x のグラフを、xx 軸方向に 3, yy 軸方向に -4 平行移動させたグラフの式を求める問題です。

2. 解き方の手順

xx 軸方向に pp, yy 軸方向に qq 平行移動させるには、xxxpx-p, yyyqy-q に置き換えます。
元の関数は y=2xy = 2^x です。
xx 軸方向に 3 平行移動させるには、xxx3x-3 に置き換えます。
yy 軸方向に -4 平行移動させるには、yyy(4)=y+4y-(-4) = y+4 に置き換えます。
したがって、平行移動後の式は y+4=2x3y+4 = 2^{x-3} となります。
これを yy について解くと、
y=2x34y = 2^{x-3} - 4
となります。
ここで、2x32^{x-3} を変形します。
2x3=2x23=2x123=182x2^{x-3} = 2^x \cdot 2^{-3} = 2^x \cdot \frac{1}{2^3} = \frac{1}{8} \cdot 2^x
したがって、平行移動後のグラフの式は y=182x4y = \frac{1}{8} \cdot 2^x - 4 となります。

3. 最終的な答え

問題文中の選択肢(1)が正しく、y=182x4y = \frac{1}{8} \cdot 2^x - 4 です。

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