$\lim_{x \to \pi} \frac{\sin x}{x - \pi}$ の値を求める問題です。

解析学極限三角関数加法定理lim
2025/7/5

1. 問題の内容

limxπsinxxπ\lim_{x \to \pi} \frac{\sin x}{x - \pi} の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

xπ=tx - \pi = t とおくと、x=t+πx = t + \piとなり、xπx \to \pi のとき t0t \to 0 となります。
したがって、
limxπsinxxπ=limt0sin(t+π)t\lim_{x \to \pi} \frac{\sin x}{x - \pi} = \lim_{t \to 0} \frac{\sin (t + \pi)}{t}
三角関数の加法定理より、sin(t+π)=sintcosπ+costsinπ=sint(1)+cost0=sint\sin (t + \pi) = \sin t \cos \pi + \cos t \sin \pi = \sin t \cdot (-1) + \cos t \cdot 0 = -\sin t
したがって、
limt0sin(t+π)t=limt0sintt=limt0sintt\lim_{t \to 0} \frac{\sin (t + \pi)}{t} = \lim_{t \to 0} \frac{-\sin t}{t} = - \lim_{t \to 0} \frac{\sin t}{t}
limt0sintt=1\lim_{t \to 0} \frac{\sin t}{t} = 1 であるから、
limt0sintt=1- \lim_{t \to 0} \frac{\sin t}{t} = -1

3. 最終的な答え

-1

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