$\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos 2x}{x}$ を計算せよ。

解析学極限三角関数ロピタルの法則
2025/6/5
はい、承知いたしました。以下の形式で解答します。

1. 問題の内容

limx01cos2xx\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos 2x}{x} を計算せよ。

2. 解き方の手順

まず、1cos2x1 - \cos 2x を三角関数の公式を用いて変形します。
1cos2x=2sin2x1 - \cos 2x = 2 \sin^2 x
したがって、
limx01cos2xx=limx02sin2xx\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos 2x}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{2 \sin^2 x}{x}
この式を変形して、limx0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 を利用できるようにします。
limx02sin2xx=2limx0sinxxsinx\lim_{x \to 0} \frac{2 \sin^2 x}{x} = 2 \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} \cdot \sin x
limx0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1
limx0sinx=0\lim_{x \to 0} \sin x = 0
したがって、
2limx0sinxxsinx=210=02 \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} \cdot \sin x = 2 \cdot 1 \cdot 0 = 0

3. 最終的な答え

0

「解析学」の関連問題

放物線 $C_1: y=2x^2$ 上の点 $A(1,2)$ における接線 $l$ について、その傾きと方程式を求めます。次に、放物線 $C_2: y = -x^2 + ax - b$ が接線 $l$...

微分積分接線面積
2025/6/6

与えられた関数 $y = 4\sin x \cos x - 2\cos^2 x$ を変形して、$y = \sqrt{\text{コ}} \sin(\text{ク} + \alpha) - \text{...

三角関数三角関数の合成関数の変形
2025/6/6

関数 $f(x) = 3x^2 - 4x + \int_0^3 f(t) dt$ が与えられている。$a = \int_0^3 f(t) dt$ とおいて、$f(x)$ を求めよ。

積分関数定積分
2025/6/6

図2は関数 $y = 2\sin{x} + 2\cos{x}$ のグラフである。図2における $a$ の値を求め、さらに式 $2\sin{x} + 2\cos{x}$ を合成したときの $b$ と $...

三角関数関数の合成グラフ振幅位相
2025/6/6

図1に示された関数 $y=A$ と関数 $y=A'$ の式を、選択肢の中から選ぶ問題です。また、関数 $y=$イ と関数 $y=$ウ のグラフが一致することも考慮して回答する必要があります。

三角関数グラフ振幅周期コサイン関数
2025/6/6

実数 $a$ の範囲が $1/2 < a < 3$ のとき、3次関数 $f(x) = x^3 - 3ax^2 + 3(2a^2 - 1)x + 2$ は極大値と極小値を持つ。$f(x)$ の極大値と極...

三次関数極大値極小値微分最大値最小値
2025/6/6

与えられた数列の和を求める問題です。 数列は$\sum_{k=1}^{n} \frac{1}{\sqrt{k+1} + \sqrt{k}}$で表されます。

数列級数有理化望遠鏡和
2025/6/6

与えられた和 $\sum_{k=1}^{10} \frac{1}{k^2 + 3k + 2}$ を計算します。

級数部分分数分解シグマ
2025/6/6

関数 $f(x) = x^3 - 9x^2 + 15x + 7$ について、以下の問いに答えます。 (1) $f(x)$ の増減を調べ、極値を求め、極値をとるときの $x$ の値を求めます。 (2) ...

微分増減極値三次関数方程式グラフ
2025/6/6

関数 $f(x) = (3x^2 - 6x + 10)^{2/3}$ の導関数 $f'(x)$ と、微分係数 $f'(1)$ を求める問題です。

導関数微分合成関数の微分微分係数
2025/6/6