高校数学 公式・解法ノート
必須

\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x}=1

着眼点\sin(\text{何か}) には同じ「何か」を分母にそろえる。1-\cos x は 1+\cos x を掛けて \sin^2x にする。

\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x}=1,\quad \lim_{x\to0}\frac{\tan x}{x}=1,\quad \lim_{x\to0}\frac{1-\cos x}{x^2}=\frac12(x は弧度法)
例題
1
\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{\sin3x}{x} を求めよ。
解答
\frac{\sin3x}{x}=3\cdot\frac{\sin3x}{3x}\to3\cdot1=3答え 3
2
\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{1-\cos x}{x^2} を求めよ。
解答
\frac{(1-\cos x)(1+\cos x)}{x^2(1+\cos x)}=\frac{\sin^2x}{x^2}\cdot\frac{1}{1+\cos x}\to1\cdot\frac12答え \dfrac12
注意x\to\infty では使えない:\displaystyle\lim_{x\to\infty}\frac{\sin x}{x}=0(はさみうち)。x\to0 の形に直してから使う。
確認問題
1
\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{\tan2x}{x}
答え
2
2
\displaystyle\lim_{x\to\infty}x\sin\frac1x
答え
1(t=\frac1x\to0 とおくと \frac{\sin t}{t})

「極限」の項目

  1. 不定形 ∞/∞・∞-∞ の崩し方必須
  2. rⁿ の極限と場合分け必須
  3. はさみうちの原理必須
  4. 漸化式で決まる数列の極限差がつく
  5. 無限等比級数必須
  6. 部分和を求めてから極限(部分分数分解)必須
  7. 級数のかっこの付け外し・項の並べ替え不要
  8. 関数の極限:0/0 と x→-∞必須
  9. 極限値から係数を決める差がつく
  10. limₓ→₀(sin x)/x=1必須
  11. e に関する極限必須
  12. 片側極限と「極限が存在しない」差がつく
  13. 関数の連続性差がつく
  14. 中間値の定理差がつく
  15. ε-N 論法による極限の定義不要

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