$\lim_{x \to 0} \frac{\sin{3x}}{\sin{x}}$ の極限を求める問題です。途中の式変形が一部隠されており、それを埋め、最終的な極限値を求めます。

解析学極限三角関数ロピタルの定理
2025/5/18

1. 問題の内容

limx0sin3xsinx\lim_{x \to 0} \frac{\sin{3x}}{\sin{x}} の極限を求める問題です。途中の式変形が一部隠されており、それを埋め、最終的な極限値を求めます。

2. 解き方の手順

limx0sin3xsinx\lim_{x \to 0} \frac{\sin{3x}}{\sin{x}} を変形します。sin3x3x\frac{\sin{3x}}{3x}sinxx\frac{\sin{x}}{x} の形を作るために、分母分子にそれぞれ必要なものをかけます。
limx0sin3xsinx=limx0sin3x3x3xsinxxx\lim_{x \to 0} \frac{\sin{3x}}{\sin{x}} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{\sin{3x}}{3x} \cdot 3x}{\frac{\sin{x}}{x} \cdot x}
したがって、Aには xx が入り、Bには 3x3x が入ります。
limx0sin3x3x3xsinxxx=limx0sin3x3xsinxx3xx\lim_{x \to 0} \frac{\frac{\sin{3x}}{3x} \cdot 3x}{\frac{\sin{x}}{x} \cdot x} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{\sin{3x}}{3x}}{\frac{\sin{x}}{x}} \cdot \frac{3x}{x}
ここで、limx0sin3x3x=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin{3x}}{3x} = 1limx0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin{x}}{x} = 1 であることを利用すると、
limx0sin3x3xsinxx3xx=113=3\lim_{x \to 0} \frac{\frac{\sin{3x}}{3x}}{\frac{\sin{x}}{x}} \cdot \frac{3x}{x} = \frac{1}{1} \cdot 3 = 3

3. 最終的な答え

A: x
B: 3x
C: 3

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