画像に示された極限の計算における、空欄「ウ」、「エ」、「オ」、「カ」を埋める問題です。具体的には、$\lim_{h \to 0} \frac{\cos h - 1}{h}$ を計算し、その結果を用いて別の極限を求める過程における空欄を埋めます。

解析学極限三角関数ロピタルの定理
2025/7/27

1. 問題の内容

画像に示された極限の計算における、空欄「ウ」、「エ」、「オ」、「カ」を埋める問題です。具体的には、limh0cosh1h\lim_{h \to 0} \frac{\cos h - 1}{h} を計算し、その結果を用いて別の極限を求める過程における空欄を埋めます。

2. 解き方の手順

まず、空欄「ウ」を埋めます。画像から、limh0cosh1h\lim_{h \to 0} \frac{\cos h - 1}{h} を計算していることがわかります。したがって、「ウ」には cosh1\cos h - 1 が入ります。
次に、空欄「エ」を埋めます。limh0cosh1h=limh0(cosh1)(cosh+1)h(cosh+1)\lim_{h \to 0} \frac{\cos h - 1}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{(\cos h - 1)(\cos h + 1)}{h(\cos h + 1)} と変形し、分子を cos2h1=sin2h\cos^2 h - 1 = -\sin^2 h と変形します。すると、limh0sin2hh(cosh+1)\lim_{h \to 0} \frac{-\sin^2 h}{h(\cos h + 1)}となります。したがって、「エ」には sin2h-\sin^2 h が入ります。
次に、空欄「オ」を埋めます。limh0sin2hh(cosh+1)=limh0sinhhsinhcosh+1\lim_{h \to 0} \frac{-\sin^2 h}{h(\cos h + 1)} = \lim_{h \to 0} \frac{\sin h}{h} \cdot \frac{-\sin h}{\cos h + 1} と変形できます。したがって、「オ」には sinhcosh+1\frac{-\sin h}{\cos h + 1} が入ります。
最後に、空欄「カ」を埋めます。画像から、limh0sinhh\lim_{h \to 0} \frac{\sin h}{h} が与えられています。これは基本的な極限であり、その値は1です。したがって、「カ」には 1 が入ります。

3. 最終的な答え

* ウ: cosh1\cos h - 1
* エ: sin2h-\sin^2 h
* オ: sinhcosh+1\frac{-\sin h}{\cos h + 1}
* カ: 1

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