$\lim_{x \to 0} \frac{\sin(7x)}{x + \sin x}$ の極限を計算します。

解析学極限三角関数ロピタルの定理sin(x)/x
2025/4/30

1. 問題の内容

limx0sin(7x)x+sinx\lim_{x \to 0} \frac{\sin(7x)}{x + \sin x} の極限を計算します。

2. 解き方の手順

まず、limx0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 を利用できるように、分子と分母をxxで割ります。
limx0sin(7x)x+sinx=limx0sin(7x)xxx+sinxx=limx0sin(7x)x1+sinxx\lim_{x \to 0} \frac{\sin(7x)}{x + \sin x} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{\sin(7x)}{x}}{\frac{x}{x} + \frac{\sin x}{x}} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{\sin(7x)}{x}}{1 + \frac{\sin x}{x}}
次に、sin(7x)x\frac{\sin(7x)}{x} の部分を sin(7x)7x7\frac{\sin(7x)}{7x} \cdot 7 と変形することで、limx0sin(7x)7x=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin(7x)}{7x} = 1 を利用できるようにします。
limx0sin(7x)7x71+sinxx=limx0sin(7x)7x7limx0(1+sinxx)\lim_{x \to 0} \frac{\frac{\sin(7x)}{7x} \cdot 7}{1 + \frac{\sin x}{x}} = \frac{\lim_{x \to 0} \frac{\sin(7x)}{7x} \cdot 7}{\lim_{x \to 0} (1 + \frac{\sin x}{x})}
limx0sin(7x)7x=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin(7x)}{7x} = 1limx0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 を代入します。
171+1=72\frac{1 \cdot 7}{1 + 1} = \frac{7}{2}

3. 最終的な答え

72\frac{7}{2}

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