関数 $y = \log_3(3x-6)$ のグラフについて考える問題です。具体的には、以下の問いに答える必要があります。 * $\log_3(3x-6)$ を $\log_3(x - \text{ア}) + \text{イ}$ の形に変形する。 * 関数 $y = \log_3(3x-6)$ のグラフが、関数 $y = \log_3 x$ のグラフを $x$ 軸方向に「ウ」, $y$ 軸方向に「エ」だけ平行移動して得られることを示す。 * $y = \log_3 x$ のグラフと $y = \log_3(3x-6)$のグラフの関係について答える。

解析学対数関数グラフ平行移動関数の変形
2025/6/22

1. 問題の内容

関数 y=log3(3x6)y = \log_3(3x-6) のグラフについて考える問題です。具体的には、以下の問いに答える必要があります。
* log3(3x6)\log_3(3x-6)log3(x)+\log_3(x - \text{ア}) + \text{イ} の形に変形する。
* 関数 y=log3(3x6)y = \log_3(3x-6) のグラフが、関数 y=log3xy = \log_3 x のグラフを xx 軸方向に「ウ」, yy 軸方向に「エ」だけ平行移動して得られることを示す。
* y=log3xy = \log_3 x のグラフと y=log3(3x6)y = \log_3(3x-6)のグラフの関係について答える。

2. 解き方の手順

まず、log3(3x6)\log_3(3x-6) を変形します。
3x6=3(x2)3x - 6 = 3(x - 2) であることに注意します。対数の性質より、
log3(3x6)=log3(3(x2))=log3(3)+log3(x2)=1+log3(x2)\log_3(3x-6) = \log_3(3(x-2)) = \log_3(3) + \log_3(x-2) = 1 + \log_3(x-2)
よって、log3(3x6)=log3(x2)+1\log_3(3x-6) = \log_3(x-2) + 1 となります。したがって、ア = 2、イ = 1 です。
次に、関数 y=log3(3x6)y = \log_3(3x-6) のグラフが、関数 y=log3xy = \log_3 x のグラフをどのように平行移動して得られるかを考えます。
y=log3(3x6)=log3(3(x2))=log3(x2)+1y = \log_3(3x-6) = \log_3(3(x-2)) = \log_3(x-2) + 1 より、y=log3(3x6)y = \log_3(3x-6) のグラフは、y=log3xy = \log_3 x のグラフを xx 軸方向に 2、y 軸方向に 1 だけ平行移動したものです。したがって、ウ = 2、エ = 1です。
y=log3xy = \log_3 xのグラフはx>0x>0で定義され、y=log3(3x6)y = \log_3(3x-6)のグラフは、3x6>03x-6>0つまりx>2x>2で定義される。したがって、y=log3(3x6)y = \log_3(3x-6)のグラフは、y=log3xy = \log_3 xのグラフをxx軸方向に平行移動し、さらにxx軸とyy軸方向に伸縮したグラフである。

3. 最終的な答え

ア: 2
イ: 1
ウ: 2
エ: 1
オ: y=log3xy = \log_3 xのグラフをxx軸方向に2、y軸方向に1だけ平行移動したもの。

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