対数関数
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$a$ を $1$ と異なる正の定数とする。
このとき,
$x>0$ に対して定義される関数
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\begin{align*}
y=\log_{a}{x}
\end{align*}
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を $a$ を\ommindex{底}{てい}とする
\ommindex{対数関数}{たいすうかんすう}という。
対数の定義から
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\begin{align*}
\log_{a}{a^x}=x
, \quad
a^{\log_{a}{y}}=y
\end{align*}
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であるから,
$f(x)=\log_{a}{x}$ と $x=a^{y}$ は逆関数である。
対数関数のグラフ
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$a>1$ のとき,
対数関数 $y=\log_{a}{x}$ は次の性質をもつ。
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\begin{enumerate}
\item[(1)]
点 $(1,0)$, $(a,1)$ を通る。
\item[(2)]
全区間で単調増加であり,
$x$ の値が限りなく大きくなると $y$ の値は限りなく大きくなる。
\item[(3)]
全区間で上に凸である。
\item[(4)]
$y$ 軸が漸近線である。
$x$ が限りなく $0$ に近づくと $y$ は限りなく小さくなる。
\item[(5)]
$y=\log_{a}{x}$ と $y=a^{x}$ のグラフは直線 $y=x$ に関して対称である。
\end{enumerate}
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