| 関数 cos(x) と cos(3x) の大小を比較したいのですが、cos(x) は 常に正となる一方、cos(3x) は x ≧ π/6 のとき負となることに 注意しなければなりません。
(1) 0 ≦ x ≦ π/6 のとき
cos(x) - cos(3x) = 0 ⇒ 2 sin(2x)sin(x) = 0 ⇒ x = 0
から、常に cos(x) ≧ cos(3x) となります。
(2) π/6 ≦ x ≦ π/2 のとき
cos(x) - (-cos(3x)) = 0 ⇒ 2 cos(2x)cos(x) = 0 ⇒ x = π/4, π/2
から π/6 ≦ x ≦ π/4 において cos(x) ≧ -cos(3x) かつ π/4 ≦ x ≦ π/2 において cos(x) ≦ -cos(3x) となります。 以上をまとめると、回転体の体積は
となります。
|