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三角関数の極限の応用の計算問題

度数法・入れ子・和の形を含む三角関数の極限を求める

この単元のポイント

公式と考え方

度数法の角・入れ子の三角関数・和の形などは,基本極限 lim⁡t→0sin⁡tt=1\lim_{t\to 0}\dfrac{\sin t}{t}=1 を使える形に,工夫して変形します。

  • 度数法:lim⁡x→0sin⁡x∘x=π180\lim_{x\to 0}\dfrac{\sin x^{\circ}}{x}=\dfrac{\pi}{180} です(x∘=πx180x^{\circ}=\dfrac{\pi x}{180} ラジアン)。
  • 入れ子:lim⁡x→0sin⁡(sin⁡x)x=lim⁡x→0sin⁡(sin⁡x)sin⁡x⋅lim⁡x→0sin⁡xx=1\lim_{x\to 0}\dfrac{\sin(\sin x)}{x}=\lim_{x\to 0}\dfrac{\sin(\sin x)}{\sin x}\cdot\lim_{x\to 0}\dfrac{\sin x}{x}=1 です。
  • 和の形:lim⁡x→0sin⁡x+sin⁡2xx\lim_{x\to 0}\dfrac{\sin x+\sin 2x}{x} は,項ごとに分けて,1+2=31+2=3 です。
例題と解き方

lim⁡x→0sin⁡x+sin⁡2xx\lim_{x\to 0}\dfrac{\sin x+\sin 2x}{x} を求めなさい。

  1. 項ごとに分けます。sin⁡xx+2⋅sin⁡2x2x\dfrac{\sin x}{x}+2\cdot\dfrac{\sin 2x}{2x} です。
  2. 1+2=31+2=3 です。
よくある間違い
  • 度数法のまま,sin⁡x∘\sin x^{\circ} を,sin⁡x\sin x として扱ってしまう。
  • 入れ子の関数の変形で,中の sin⁡x\sin x にそろえるのを忘れる。

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