問題は、対数関数 $y = \log_3{x}$ と $y = \log_{\frac{1}{3}}{x}$ について、与えられた $x$ の値に対する $y$ の値を計算し、対応表を完成させ、これらの関数のグラフを同じ座標軸上に描くことです。

解析学対数関数グラフ関数のグラフ
2025/5/31

1. 問題の内容

問題は、対数関数 y=log3xy = \log_3{x}y=log13xy = \log_{\frac{1}{3}}{x} について、与えられた xx の値に対する yy の値を計算し、対応表を完成させ、これらの関数のグラフを同じ座標軸上に描くことです。

2. 解き方の手順

(1) y=log3xy = \log_3{x} の対応表を完成させます。
- x=19x = \frac{1}{9} のとき、y=log319=log332=2y = \log_3{\frac{1}{9}} = \log_3{3^{-2}} = -2
- x=13x = \frac{1}{3} のとき、y=log313=log331=1y = \log_3{\frac{1}{3}} = \log_3{3^{-1}} = -1
- x=1x = 1 のとき、y=log31=0y = \log_3{1} = 0
- x=3x = 3 のとき、y=log33=1y = \log_3{3} = 1
- x=9x = 9 のとき、y=log39=log332=2y = \log_3{9} = \log_3{3^2} = 2
(2) y=log13xy = \log_{\frac{1}{3}}{x} の対応表を完成させます。
- x=19x = \frac{1}{9} のとき、y=log1319=log13(13)2=2y = \log_{\frac{1}{3}}{\frac{1}{9}} = \log_{\frac{1}{3}}{(\frac{1}{3})^2} = 2
- x=13x = \frac{1}{3} のとき、y=log1313=1y = \log_{\frac{1}{3}}{\frac{1}{3}} = 1
- x=1x = 1 のとき、y=log131=0y = \log_{\frac{1}{3}}{1} = 0
- x=3x = 3 のとき、y=log133=log13(13)1=1y = \log_{\frac{1}{3}}{3} = \log_{\frac{1}{3}}{(\frac{1}{3})^{-1}} = -1
- x=9x = 9 のとき、y=log139=log13(13)2=2y = \log_{\frac{1}{3}}{9} = \log_{\frac{1}{3}}{(\frac{1}{3})^{-2}} = -2
(3) 完成した対応表に基づいて、y=log3xy = \log_3{x}y=log13xy = \log_{\frac{1}{3}}{x} のグラフを同じ座標軸上に描きます。

3. 最終的な答え

完成した対応表は以下の通りです。
| xx | 19\frac{1}{9} | 13\frac{1}{3} | 11 | 33 | 99 |
|--------------|-----------------|-----------------|-----|-----|-----|
| log3x\log_3{x} | 2-2 | 1-1 | 00 | 11 | 22 |
| log13x\log_{\frac{1}{3}}{x} | 22 | 11 | 00 | 1-1 | 2-2 |
グラフについては、上記で求めた点をプロットし、滑らかな曲線で結ぶことで描画できます。

「解析学」の関連問題

次の2つの不等式を$x > 0$の範囲で示す問題です。 (1) $x - \frac{x^3}{6} < \sin x < x$ (2) $x - \frac{x^3}{3} < \tan^{-1} ...

不等式三角関数逆三角関数関数の微分テイラー展開
2025/6/2

問題は、次の条件を満たす関数 $f(x)$ について、指定された範囲での $f(x)$ の符号を判定し、不等号 $(<, >)$ を選択するというものです。 * $x > 0$ のとき $f'(x...

微分関数の増減不等式符号判定
2025/6/2

定積分 $\int_{-2}^{3} |x| dx$ の値を求める問題です。

定積分絶対値関数積分
2025/6/2

問題は、三角関数の方程式を解く問題です。 (1) $\sin t = -\frac{\sqrt{3}}{2}$ を、$0 \le \theta < 2\pi$ のとき、$\theta - \frac{...

三角関数方程式三角方程式
2025/6/2

ベータ関数 $B(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \pi$ を利用して、ガンマ関数 $\Gamma(\frac{1}{2})$ の値を計算する。

ガンマ関数ベータ関数積分
2025/6/2

ロピタルの定理を利用して、以下の極限値を求めます。 $$\lim_{x \to \infty} \frac{\log x}{\sqrt{x}}$$

極限ロピタルの定理対数関数平方根
2025/6/2

ベータ関数 $B(\frac{1}{2}, \frac{1}{2})$ の値を計算します。

ベータ関数ガンマ関数積分
2025/6/2

関数 $y = x^2 + \frac{2}{x}$ の極小値とその時の $x$ の値を求める問題です。

微分極値関数の増減二階微分
2025/6/2

与えられた関数の $x$ が無限大に近づくときの極限値を求める問題です。具体的には、以下の極限を計算します。 $\lim_{x \to \infty} \frac{3x^2 - 10^3}{5x^2 ...

極限関数の極限無限大分数関数
2025/6/2

与えられた関数の極限 $\lim_{x \to -\infty} (\frac{5}{2})^x$ を求める問題です。

極限指数関数関数の極限
2025/6/2