$\lim_{\theta \to 0} \frac{\sin{\frac{\theta}{2}}}{3\theta}$ の値を求める問題です。

解析学極限三角関数極限の計算
2025/6/30

1. 問題の内容

limθ0sinθ23θ\lim_{\theta \to 0} \frac{\sin{\frac{\theta}{2}}}{3\theta} の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

limx0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 を利用します。
与えられた式を変形します。
sinθ23θ=sinθ2θ2θ23θ=sinθ2θ216\frac{\sin{\frac{\theta}{2}}}{3\theta} = \frac{\sin{\frac{\theta}{2}}}{\frac{\theta}{2}} \cdot \frac{\frac{\theta}{2}}{3\theta} = \frac{\sin{\frac{\theta}{2}}}{\frac{\theta}{2}} \cdot \frac{1}{6}
ここで、θ0\theta \to 0 のとき θ20\frac{\theta}{2} \to 0 であるから、limθ0sinθ2θ2=1\lim_{\theta \to 0} \frac{\sin{\frac{\theta}{2}}}{\frac{\theta}{2}} = 1 となります。
したがって、
limθ0sinθ23θ=limθ0sinθ2θ216=116=16\lim_{\theta \to 0} \frac{\sin{\frac{\theta}{2}}}{3\theta} = \lim_{\theta \to 0} \frac{\sin{\frac{\theta}{2}}}{\frac{\theta}{2}} \cdot \frac{1}{6} = 1 \cdot \frac{1}{6} = \frac{1}{6}

3. 最終的な答え

16\frac{1}{6}

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