$\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos(11x)}{(11x)^2}$ の極限値を求める問題です。なぜこの極限が $\frac{1}{2}$ になるのかを説明する必要があります。

解析学極限三角関数解析学微積分
2025/4/19

1. 問題の内容

limx01cos(11x)(11x)2\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos(11x)}{(11x)^2} の極限値を求める問題です。なぜこの極限が 12\frac{1}{2} になるのかを説明する必要があります。

2. 解き方の手順

この極限を求めるには、三角関数の極限に関する公式 limx01cosxx2=12\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x^2} = \frac{1}{2} を利用します。
まず、与えられた式を以下のように書き換えます。
limx01cos(11x)(11x)2\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos(11x)}{(11x)^2}
ここで、t=11xt = 11x と置くと、x0x \to 0 のとき t0t \to 0 となります。したがって、
limx01cos(11x)(11x)2=limt01costt2\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos(11x)}{(11x)^2} = \lim_{t \to 0} \frac{1 - \cos t}{t^2}
公式 limx01cosxx2=12\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x^2} = \frac{1}{2} を使うと、
limt01costt2=12\lim_{t \to 0} \frac{1 - \cos t}{t^2} = \frac{1}{2}
したがって、
limx01cos(11x)(11x)2=12\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos(11x)}{(11x)^2} = \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

12\frac{1}{2}

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