問題は、次の極限を求めることです。 $\lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{3x}$

解析学極限三角関数微積分
2025/6/2

1. 問題の内容

問題は、次の極限を求めることです。
limx0sin2x3x\lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{3x}

2. 解き方の手順

limx0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 の公式を利用します。
まず、式を以下のように変形します。
limx0sin2x3x=limx0sin2x2x2x3x\lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{3x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{2x} \cdot \frac{2x}{3x}
ここで、2x3x=23\frac{2x}{3x} = \frac{2}{3} ですから、
limx0sin2x3x=limx0sin2x2x23\lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{3x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{2x} \cdot \frac{2}{3}
y=2xy = 2x と置くと、x0x \to 0 のとき y0y \to 0 ですから、
limx0sin2x2x=limy0sinyy=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{2x} = \lim_{y \to 0} \frac{\sin y}{y} = 1
したがって、
limx0sin2x3x=123=23\lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{3x} = 1 \cdot \frac{2}{3} = \frac{2}{3}

3. 最終的な答え

23\frac{2}{3}

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