関数 $f(x) = |\sin x|$ が $x=0$ で連続であるかどうかを調べる問題です。

解析学連続性関数の極限絶対値関数三角関数
2025/7/14

1. 問題の内容

関数 f(x)=sinxf(x) = |\sin x|x=0x=0 で連続であるかどうかを調べる問題です。

2. 解き方の手順

関数 f(x)f(x)x=0x=0 で連続であるためには、以下の3つの条件を満たす必要があります。

1. $f(0)$ が定義されている。

2. 極限値 $\lim_{x \to 0} f(x)$ が存在する。

3. $\lim_{x \to 0} f(x) = f(0)$ が成り立つ。

まず、f(0)f(0) を求めます。
f(0)=sin0=0=0f(0) = |\sin 0| = |0| = 0
したがって、f(0)f(0) は定義されており、f(0)=0f(0) = 0 です。
次に、極限値 limx0f(x)=limx0sinx\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} |\sin x| を求めます。
sinx\sin xx=0x=0 で連続なので、
limx0sinx=sin0=0\lim_{x \to 0} \sin x = \sin 0 = 0
絶対値関数も連続なので、
limx0sinx=limx0sinx=0=0\lim_{x \to 0} |\sin x| = |\lim_{x \to 0} \sin x| = |0| = 0
したがって、極限値 limx0f(x)\lim_{x \to 0} f(x) は存在し、その値は0です。
最後に、limx0f(x)=f(0)\lim_{x \to 0} f(x) = f(0) が成り立つかどうかを調べます。
limx0f(x)=0\lim_{x \to 0} f(x) = 0 であり、f(0)=0f(0) = 0 であるため、
limx0f(x)=f(0)\lim_{x \to 0} f(x) = f(0) が成り立ちます。
以上のことから、f(x)=sinxf(x) = |\sin x|x=0x=0 で連続です。

3. 最終的な答え

関数 f(x)=sinxf(x) = |\sin x|x=0x=0 で連続である。

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