単元に分類できないトピック : 複数単元を含むもの グラフの移動(1)

例題

y=2xを次のように移動や変形したものをグラフ①~⑧とする。


x軸方向に1平行移動

y軸方向に1平行移動

y軸に関して対称移動

x軸に関して対称移動

y軸を中心としてx軸方向に2倍に拡大

x軸を中心としてy軸方向に2倍に拡大

y軸を中心としてx軸方向に12に縮小

x軸を中心としてy軸方向に12に縮小


このとき、同じグラフになる組合せを答えなさい。

アドバイス

まず最初にグラフの移動や拡大・縮小について復習しておこう。

復習

y=f(x)のグラフの式の

平行移動 xxpを代入
→グラフはx軸方向にp平行移動
yyqを代入
→グラフはy軸方向にq平行移動
対称移動 xxを代入
→グラフはy軸に関して対称移動
yyを代入
→グラフはx軸に関して対称移動
拡大 xxaを代入
→グラフはy軸を中心としてx軸方向にa倍に拡大
yybを代入
→グラフはx軸を中心としてy軸方向にb倍に拡大
縮小 xaxを代入
→グラフはy軸を中心としてx軸方向に1a倍に縮小
ybyを代入
→グラフはx軸を中心としてy軸方向に1b倍に縮小

である。

復習の「拡大」と「縮小」は同じことを言いかえているだけなので、片方憶えておけば大丈夫。

解説

この問題はグラフがなくても解けるけど、ついでだから練習に描いておこう。
移動・変形前のy=2xのグラフは次のようになる。

グラフの移動(1) 解説図

このグラフを、復習の方法で移動・変形してゆこう。

x軸方向に1平行移動

y=2xxx1を代入すると、
y=2x1
となるので、①のグラフは
y=2x1式①
である。

グラフはこんな感じだ。

グラフの移動(1) 解説図

y軸方向に1平行移動

y=2xyy1を代入すると、
y1=2x
y=2x+1
となるので、②のグラフは
y=2x+1式②
である。

グラフはこんな感じだ。

グラフの移動(1) 解説図

y軸に関して対称移動

y=2xxxを代入すると、
y=2x
y=(21)x
y=(12)x
となるので、③のグラフは
y=(12)x式③
である。

グラフはこんな感じだ。

グラフの移動(1) 解説図

x軸に関して対称移動

y=2xyyを代入すると、
y=2x
y=2x
となるので、④のグラフは
y=2x式④
である。

グラフはこんな感じだ。

グラフの移動(1) 解説図

アドバイス

y=(2)xとは違うので注意。

x軸方向に2倍に拡大

y=2xxx2を代入すると、
y=2x2
y=(212)x
y=2x
となるので、⑤のグラフは
y=2x式⑤
である。

グラフはこんな感じだ。

グラフの移動(1) 解説図

y軸方向に2倍に拡大

y=2xyy2を代入すると、
y2=2x
y=22x
y=2x+1
となるので、⑥のグラフは
y=2x+1式⑥
である。

グラフはこんな感じだ。

グラフの移動(1) 解説図

x軸方向に12に縮小

y=2xx2xを代入すると、
y=22x
y=(22)x
y=4x
となるので、⑦のグラフは
y=4x式⑦
である。

グラフはこんな感じだ。

グラフの移動(1) 解説図

y軸方向に12に縮小

y=2xy2yを代入すると、
2y=2x
y=2x2
y=2x1
となるので、⑧のグラフは
y=2x1式⑧
である。

グラフはこんな感じだ。

グラフの移動(1) 解説図

以上より、式①と式⑧が等しいので、同じグラフになるのは①と⑧である。

解答①と⑧