関数 $y = \sin x \cos x$ のグラフを描き、周期を求める問題です。

解析学三角関数グラフ周期倍角の公式関数の変形
2025/3/11

1. 問題の内容

関数 y=sinxcosxy = \sin x \cos x のグラフを描き、周期を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 関数の式を簡単にする:
sinxcosx\sin x \cos x の部分を倍角の公式を使って変形します。
倍角の公式は sin2x=2sinxcosx\sin 2x = 2\sin x \cos x ですから、sinxcosx=12sin2x\sin x \cos x = \frac{1}{2} \sin 2x となります。
したがって、y=12sin2xy = \frac{1}{2} \sin 2x と書き換えられます。
(2) グラフの形状:
y=sinxy = \sin x のグラフをxx軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小し、yy軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小したものが、y=12sin2xy = \frac{1}{2} \sin 2x のグラフです。
(3) 周期の計算:
sinx\sin x の周期は 2π2\pi です。
y=sinkxy = \sin kx の形の関数の周期は 2πk\frac{2\pi}{|k|} です。
今回の関数は y=12sin2xy = \frac{1}{2} \sin 2x なので、k=2k = 2 です。
したがって、周期は 2π2=π\frac{2\pi}{2} = \pi となります。

3. 最終的な答え

グラフは、y=sinxy = \sin x のグラフをxx軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小し、yy軸方向に12\frac{1}{2}倍に縮小したものです。
周期:π\pi

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