指数関数の一般形

指数関数の一般形

指数関数 y= a x のグラフを原点を中心に x 軸方向,および, x 方向に拡大した後,平行移動したグラフを表す関数は、一般的に

y=β⋅ α x +γ  ・・・・・・(1)

ただし, α>0 , α≠1 であるとする.

と表すことができる.(1)のことをKIT数学ナビゲーションでは,指数関数の一般形ということにする.

■解説

y= a x のグラフを,原点を中心に x 軸方向に u , x 方向にv 拡大した後, x 軸方向に p , y 方向に q 平行移動したグラフを表す関数は

y−q v = a x−p u  ・・・・・・(2)

となる.この式に関しては,グラフの拡大→グラフの平行移動した関数を参考にするとよい.

(2)を以下のように式変形をする.

y−q v = a 1 u x−p  (∵ ( a r ) s = a r s  詳しくはここを参照)

y−q v = a 1 u −p a 1 u x  (∵ a r ⋅ a s = a r + s  詳しくはここを参照)

y−q=v a 1 u −p a 1 u x

y=v a 1 u −p a 1 u x +q

a 1 u =α , v a 1 u −p =β , q=γ とおくと

y=β⋅ α x +γ

となり,(1)が得られる.

y= α x のグラフの漸近線 は x軸である.よって, y=β⋅ α x のグラフの漸近線もx軸である.

y=β⋅ α x +γ のグラフは y=β⋅ α x のグラフを y 方向に γ 平行移動したものになる.

よって, y=β⋅ α x +γ のグラフの漸近線は

直線 y=γ

となる.

今度は,極限を使った方法で y=β⋅ α x +γ のグラフの漸近線を求めてみる.

α > 1 のとき

lim x→−∞ β⋅ α x +γ =β lim x→−∞ α x +γ =β⋅0+γ=γ

0<α<1 のとき

lim x→∞ β⋅ α x +γ =β lim x→∞ α x +γ =β⋅0+γ=γ

α > 1 , 0<α<1 のいずれの場合も,直線 y=γ が y=β⋅ α x +γ のグラフの漸近線となる.

 

ホーム>>カテゴリー別分類>>指数/対数>>指数関数の一般形

最終更新日: 2024年2月8日