与えられた極限の計算過程における空欄「ウ」「エ」「オ」「カ」を埋める問題です。

解析学極限三角関数微積分
2025/7/29

1. 問題の内容

与えられた極限の計算過程における空欄「ウ」「エ」「オ」「カ」を埋める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた式を順に見ていきます。
* limh0h=limh0(cosh+1)h(cosh+1)\lim_{h \to 0} \frac{ウ}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{ウ(cos h + 1)}{h(cos h + 1)}
この式から、(cosh+1)ウ(cos h + 1)h(cosh+1)h(cos h + 1)にかけると右辺になるので、ウにはcosh1\cos h - 1が入ります。
* limh0cosh1h(cosh+1)=limh0h(cosh+1)\lim_{h \to 0} \frac{\cos h - 1}{h(cos h + 1)} = \lim_{h \to 0} \frac{エ}{h(cos h + 1)}
cosh1\cos h - 1limh0cosh1h\lim_{h \to 0} \frac{\cos h - 1}{h} を求められる形にするために分子にcosh+1\cos h + 1をかけます。
cos2h1=sin2h\cos^2 h - 1 = -\sin^2 h より、エには sin2h-\sin^2 h が入ります。
* limh0sin2hh(cosh+1)=limh0sinhhcosh+1\lim_{h \to 0} \frac{-\sin^2 h}{h(\cos h + 1)} = \lim_{h \to 0} \frac{\sin h}{h} \cdot \frac{オ}{\cos h + 1}
sin2h=sinhsinh-\sin^2 h = - \sin h \cdot \sin hなので、sinh-\sin hを分母のhhにかけてsinhh\frac{\sin h}{h}の形を作ります。
したがって、残りのsinhcosh+1\frac{-\sin h}{\cos h + 1}がオに入ります。
* limh0sinhhsinhcosh+1=10=0\lim_{h \to 0} \frac{\sin h}{h} \cdot \frac{-\sin h}{\cos h + 1} = 1 \cdot 0 = 0
最後にlimh0sinhh\lim_{h \to 0} \frac{\sin h}{h}を求めます。limh0sinhh=1\lim_{h \to 0} \frac{\sin h}{h} = 1なので、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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