数学II 第5章 対数と対数関数 — 対数関数

対数関数のグラフ

と点の関係

と点の関係

と点の関係

座標平面上のある点 に対して,この点の 座標の値 座標の値 を交換した点をつくる.

このとき,2点の中点の座標はなので,直線 上にあることがわかる. また,2点を結ぶ直線は,傾きが なので,直線 と直交するのがわかる. 以上のことから,2点は,右図のように,直線 に関して対称となる.

このことを踏まえて,以下に述べる対数関数についてみていこう.

図

対数関数とは何か

対数関数とは何か

定義1対数関数の定義 §

のとき,正の実数に対して

で表される関数を,底てい(base)とする対数関数(logarithmic function)という.

この対数関数 のグラフがどのような形になるのかを調べるため,以下のように考えていく.

STEP1

まず,対数の定義より

であるから,指数関数 のグラフと, のグラフは等しい.

STEP2

この を満たす点 座標と座標を入れ換えたものが,対数関数 を満たすものとなるから

は,直線 に関して対称なグラフ

となる.

これをもとに対数関数 のグラフについてまとめると次のようになる

の関数 が与えられたとき,のおのおのの値に対して,それに対応するの値が定まるとき, この対応を と書き,もとの関数の逆関数(inverse function)という. 逆関数については\FTEXT 数学IIIで詳しく扱う.

定理2指数関数と対数関数のグラフ §

指数関数 と対数関数 のグラフは,次のような関係になる.

図

対数関数の性質

対数関数の性質について

対数関数の性質について

対数関数のグラフで学んできたことをまとめると,次のようになる. 対数関数 のグラフを見ながら1つ1つ確認しよう.

定理3対数関数の性質 §

指数関数の性質について,次のようにまとめることができる.

図

対数関数の性質について

のときは,の大小関係と,の大小関係は逆になることに注意しよう. たとえば, だが, である.

問題1対数の大小関係

次の値を小さいものから順に並べよ.

解答を見る
問題2対数を含む1次方程式・1次不等式-その1-

次の方程式,または不等式を解け.

解答を見る

対数関数の性質について

(真数)という条件(真数条件という)は,忘れやすいので気をつけよう.

元記事: http://www.ftext.org/text/section/123(取得日 2026-08-07)

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