高校数学(指数方程式)

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もっとも簡単な指数方程式は $3^x=9$ これは  $3^x=3^2$ $3$ をはずして、$x=2$ となります。 2次方程式を解かせるようなパターンがよく出てきます。例えば、 $4^x-3\cdot 2^{x+1}-16=0$ このような場合、$2^x$ が見えてくるようにします。 $(2^2)^x-3\cdot 2^x \cdot 2^1-16=0$ $(2^x)^2-6\cdot 2^x-16=0$ これで $2^x$ が独立した感じになります。 $2^x=t$ とおくと、$t^2-6t-16=0$  したがって、$(t-8)(t+2)=0$ よって、$t=8,\ \ t=-2$ 指数 $2^x>0$ であるから、$t=-2$ は不適。よって、$t=8$ このグラフ $y=2^x$ は $x$ 軸より上にあり、 $2^x>0$ であることがわかる。 したがって、$2^x=8$ ここで、$2^x=2^3$ であるから、$x=3$ 他にも、$3^{2-x}=\sqrt[3]{9}$ であれば、 右辺は $\sqrt[3]{9}=\sqrt[3]{3^2}=3^{\frac{2}{3}}$ であるから、 $3^{2-x}=3^{\frac{2}{3}}$  $3$ をはずして、 $2-x=\frac{2}{3}$  $x=\frac{4}{3}$

高校数学(三角関数のグラフ)

$y=sin\theta$ (赤)と $y=cos\theta$ (青)と $y=tan\theta$ (緑)










タンジェントは流れるような曲線です。

$sin$ と $cos$ の 範囲は $-1\leqq y \leqq 1$(縦の範囲です)

$\theta$ の範囲(横の範囲)は全範囲ですが、 $0\leqq \theta \leqq 2\pi$ で同じ形が繰り返されます。

(周期は $2\pi$ であるといいます)

$tan\theta$ は縦の範囲がマイナスの無限大からプラスの無限大という範囲ですが、周期は

$-\frac{\pi}{2}<\theta<\frac{\pi}{2}$ でグラフが繰り返されます、$0\leqq x \leqq 2\pi$ のように指定されることがあります。











$y=sin\theta$ (黒)と $y=2sin\theta$ (青)振幅(縦幅が2倍)












$y=sin\theta$ (赤)と $y=sin2\theta$ (青)と $y=sin2x$(緑)

$\theta$ の前に数字がつくと、例えば、$2\theta$ のように $2$ がつくと、

横幅が $\frac{1}{2}$ になります。2倍しているのに、半分になるのです。

そのため、周期は半分の $\pi$ となります。


もし、$\frac{1}{2}\theta$ のように、 $\frac{1}{2}$ がつくと、バネが伸びるような感じで

周期は2倍になり、$4\pi$ となります。


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