関数 $y = 3^x - 1$ のグラフを $x$ が $-2$ から $3$ までの範囲で描画せよ。グラフを描く際には、$x$ と $y$ の対応表を作成し、グラフ用紙に丁寧に描くこと。

解析学指数関数グラフ関数のグラフ
2025/5/25

1. 問題の内容

関数 y=3x1y = 3^x - 1 のグラフを xx2-2 から 33 までの範囲で描画せよ。グラフを描く際には、xxyy の対応表を作成し、グラフ用紙に丁寧に描くこと。

2. 解き方の手順

まず、xx の値を 2,1,0,1,2,3-2, -1, 0, 1, 2, 3 とし、y=3x1y = 3^x - 1 の値を計算して対応表を作成します。
x=2x = -2 のとき、 y=321=191=890.89y = 3^{-2} - 1 = \frac{1}{9} - 1 = -\frac{8}{9} \approx -0.89
x=1x = -1 のとき、 y=311=131=230.67y = 3^{-1} - 1 = \frac{1}{3} - 1 = -\frac{2}{3} \approx -0.67
x=0x = 0 のとき、 y=301=11=0y = 3^0 - 1 = 1 - 1 = 0
x=1x = 1 のとき、 y=311=31=2y = 3^1 - 1 = 3 - 1 = 2
x=2x = 2 のとき、 y=321=91=8y = 3^2 - 1 = 9 - 1 = 8
x=3x = 3 のとき、 y=331=271=26y = 3^3 - 1 = 27 - 1 = 26
上記の計算結果から、xxyy の対応表は次のようになります。
| xx | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|-------|------|---|---|---|----|
| yy | -8/9 | -2/3 | 0 | 2 | 8 | 26 |
次に、グラフ用紙に xx 軸と yy 軸を描き、上記の対応表に基づいて点をプロットします。 最後に、プロットされた点を滑らかな曲線で結びます。xx の範囲が 2x3-2 \le x \le 3 であることに注意してグラフを描きます。

3. 最終的な答え

グラフ用紙に丁寧に描かれた y=3x1y = 3^x - 1 のグラフ。xx の範囲は 2x3-2 \le x \le 3
(数値によるグラフ表現は困難なので、上記の計算結果を用いて手書きでグラフを作成してください。)

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