関数 $y = f(x) = \sqrt{1 - \sin 3x}$ の定義域を求める問題です。

解析学三角関数定義域平方根不等式
2025/4/11

1. 問題の内容

関数 y=f(x)=1sin3xy = f(x) = \sqrt{1 - \sin 3x} の定義域を求める問題です。

2. 解き方の手順

関数の定義域は、関数が意味を持つような xx の値の範囲です。この関数では、平方根の中身が非負でなければならないため、
1sin3x01 - \sin 3x \geq 0
を満たす必要があります。これを解くために、まず sin3x\sin 3x の範囲を考えます。
sin3x\sin 3x は常に 1sin3x1-1 \leq \sin 3x \leq 1 を満たします。
したがって、
1sin3x01 - \sin 3x \geq 0
1sin3x1 \geq \sin 3x
と同値です。
sin3x\sin 3x の最大値は 11 なので、1sin3x1 \geq \sin 3x は常に成り立ちます。
ただし、1sin3x=01 - \sin 3x = 0 となる xxsin3x=1\sin 3x = 1 となる xx です。
sin3x=1\sin 3x = 1 となる xx は、
3x=π2+2nπ3x = \frac{\pi}{2} + 2n\pi (nn は整数)
x=π6+2nπ3x = \frac{\pi}{6} + \frac{2n\pi}{3} (nn は整数)
となります。
したがって、1sin3x01 - \sin 3x \geq 0 は常に成り立つので、定義域は全ての実数となります。

3. 最終的な答え

定義域: すべての実数

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