$\lim_{x \to 0} \frac{\sin{3x} + \sin{x}}{\sin{2x}}$ を計算する問題です。解析学極限三角関数テイラー展開lim2025/7/301. 問題の内容limx→0sin3x+sinxsin2x\lim_{x \to 0} \frac{\sin{3x} + \sin{x}}{\sin{2x}}limx→0sin2xsin3x+sinx を計算する問題です。2. 解き方の手順sinax≈ax\sin{ax} \approx axsinax≈ax(x→0x \to 0x→0 のとき)という近似を利用して解きます。limx→0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin{x}}{x} = 1limx→0xsinx=1であることを用います。まず、分子と分母をそれぞれxxxで割ります。limx→0sin3x+sinxsin2x=limx→0sin3xx+sinxxsin2xx\lim_{x \to 0} \frac{\sin{3x} + \sin{x}}{\sin{2x}} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{\sin{3x}}{x} + \frac{\sin{x}}{x}}{\frac{\sin{2x}}{x}}limx→0sin2xsin3x+sinx=limx→0xsin2xxsin3x+xsinx次に、sin3xx=3sin3x3x\frac{\sin{3x}}{x} = 3 \frac{\sin{3x}}{3x}xsin3x=33xsin3x、sinxx\frac{\sin{x}}{x}xsinx、sin2xx=2sin2x2x\frac{\sin{2x}}{x} = 2 \frac{\sin{2x}}{2x}xsin2x=22xsin2xのように変形します。limx→03sin3x3x+sinxx2sin2x2x\lim_{x \to 0} \frac{3 \frac{\sin{3x}}{3x} + \frac{\sin{x}}{x}}{2 \frac{\sin{2x}}{2x}}limx→022xsin2x33xsin3x+xsinxx→0x \to 0x→0のとき、3x→03x \to 03x→0、2x→02x \to 02x→0なので、limx→0sin3x3x=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin{3x}}{3x} = 1limx→03xsin3x=1、limx→0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin{x}}{x} = 1limx→0xsinx=1、limx→0sin2x2x=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin{2x}}{2x} = 1limx→02xsin2x=1 となります。したがって、limx→03sin3x3x+sinxx2sin2x2x=3⋅1+12⋅1=42=2\lim_{x \to 0} \frac{3 \frac{\sin{3x}}{3x} + \frac{\sin{x}}{x}}{2 \frac{\sin{2x}}{2x}} = \frac{3 \cdot 1 + 1}{2 \cdot 1} = \frac{4}{2} = 2limx→022xsin2x33xsin3x+xsinx=2⋅13⋅1+1=24=23. 最終的な答え2