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【極限】最重要公式(sinx)/xの極限の証明【公式】

極限

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

limx0sinxx=1

証明

それでは、証明をしていきましょう。

証明

x0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

limx0sinxx

=limθ+0sin(θ)θ

=limθ+0sinθθ=1

(1)(2)より

limx0sinxx=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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