与えられた関数 $y = \log_e(\log_e x)$ ($x > 1$) について考えます。問題文には、この関数に対して何を求めるか、具体的な指示がありません。ここでは、定義域を求めることとします。
2025/6/2
1. 問題の内容
与えられた関数 () について考えます。問題文には、この関数に対して何を求めるか、具体的な指示がありません。ここでは、定義域を求めることとします。
2. 解き方の手順
関数 の定義域を求めるには、まず内側の対数 が定義される条件を考え、次に外側の対数 が定義される条件を考えます。
(1) が定義されるためには、 が必要です。また、問題文より です。
(2) が定義されるためには、 が必要です。 は、 と同値です。つまり、 となります。
(3) 総合すると、とが両方満たされる必要があります。
となるのはの時です。
さらに、となるためには、 である必要があります。
が定義されるためには、 でなければなりません。
となるのは、 のときです。
しかし、 の真数 は正である必要があるので、 となり、これは を意味します。さらに、外側の対数が定義されるためには、 である必要があるので、 を意味します。
ここで、問題文で、と定義されているので、を満たす必要があります。
また、を考える時、は正の値をとる必要があります。つまり、である必要があり、である必要があります。
ここで、が定義されるためには、である必要があります。したがって、が成り立つ必要があります。
さらに、 が定義されるためには、 である必要があるため、 となります。
また、 を定義するためには、 である必要があります。これは、 を意味します。また、問題文より、 です。
3. 最終的な答え
定義域: