次の対数関数のグラフの概形を描く問題です。 (1) $f(x) = \log_2(x+1)$ (2) $f(x) = \log_{0.5}(x+1)$

解析学対数関数グラフグラフの概形平行移動漸近線単調性
2025/5/27

1. 問題の内容

次の対数関数のグラフの概形を描く問題です。
(1) f(x)=log2(x+1)f(x) = \log_2(x+1)
(2) f(x)=log0.5(x+1)f(x) = \log_{0.5}(x+1)

2. 解き方の手順

(1) f(x)=log2(x+1)f(x) = \log_2(x+1) のグラフを描く。
まず、y=log2xy = \log_2 x のグラフを考える。これは単調増加なグラフで、点 (1,0)(1, 0) を通る。
f(x)=log2(x+1)f(x) = \log_2(x+1) は、y=log2xy = \log_2 x のグラフを xx 軸方向に 1-1 だけ平行移動したものである。
したがって、漸近線は x=1x = -1 であり、グラフは点 (0,0)(0, 0) を通る。また、x>1x > -1 で定義される。
単調増加なグラフで、x が大きくなるにつれて y も大きくなる。
(2) f(x)=log0.5(x+1)f(x) = \log_{0.5}(x+1) のグラフを描く。
まず、y=log0.5xy = \log_{0.5} x のグラフを考える。底が 1 より小さいので、これは単調減少なグラフで、点 (1,0)(1, 0) を通る。
f(x)=log0.5(x+1)f(x) = \log_{0.5}(x+1) は、y=log0.5xy = \log_{0.5} x のグラフを xx 軸方向に 1-1 だけ平行移動したものである。
したがって、漸近線は x=1x = -1 であり、グラフは点 (0,0)(0, 0) を通る。また、x>1x > -1 で定義される。
単調減少なグラフで、x が大きくなるにつれて y は小さくなる。

3. 最終的な答え

(1) f(x)=log2(x+1)f(x) = \log_2(x+1) のグラフは、x = -1 を漸近線とし、(0,0) を通り、単調増加するグラフ。
(2) f(x)=log0.5(x+1)f(x) = \log_{0.5}(x+1) のグラフは、x = -1 を漸近線とし、(0,0) を通り、単調減少するグラフ。
(グラフの画像は省略します。上記の情報を元にグラフを描いてください。)

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