
三角関数の極限の最重要公式の証明を紹介します。
この公式を利用した問題演習はこの記事を参考にしてください。
三角関数の極限 最重要公式
三角関数の極限を求めるとき、以下の公式に帰着させることが多いです。
三角関数の極限 最重要公式
limx→0sinxx=1
証明
それでは、証明をしていきましょう。
証明
x→0のときを考えているので、0<|x|<π2としてよい。
(1)0<x<π2のとき
単位円(半径1の円)において、中心角xの扇形OABを考える。
Bから垂線、Aにおける円の接線を引き図のように設定する。
ここで面積を考える
△OAB < 扇形OAB < △OAT より

12×1×sinx<12×12×x<12×1×tanx
sinx<x<tanx
各辺をsinxで割ると、sinx>0 より
1<xsinx<1cosx
1>sinxx>cosx
limx→+0cosx=1であるから
limx→+0sinxx=1
(2)−π2<x<0のとき
x=ーθとおいて
limx→−0sinxx
=limθ→+0sin(−θ)−θ
=limθ→+0sinθθ=1
(1)(2)より
limx→0sinxx=1
まとめ
- 三角関数における極限の最重要公式は必ず身につける
- 証明は、単位円を考えた上で、面積を比較することによって、不等式で挟むことによって証明することができる
大切な公式の証明でした。数学は、公式ときちんと向き合うことによって、理解を深めることができます。ポイントを押さえて理解していくようにしましょう。
この記事が少しでも役に立てば幸いです。
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