与えられた極限を計算します。問題は、$\lim_{x \to 0} \frac{\tan(2x)}{x}$ を求めることです。

解析学極限三角関数テイラー展開
2025/6/6

1. 問題の内容

与えられた極限を計算します。問題は、limx0tan(2x)x\lim_{x \to 0} \frac{\tan(2x)}{x} を求めることです。

2. 解き方の手順

limx0tan(2x)x\lim_{x \to 0} \frac{\tan(2x)}{x} を計算します。
tan(2x)=sin(2x)cos(2x)\tan(2x) = \frac{\sin(2x)}{\cos(2x)} なので、
limx0tan(2x)x=limx0sin(2x)xcos(2x)\lim_{x \to 0} \frac{\tan(2x)}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{x \cos(2x)} と書き換えられます。
さらに、limx0sin(x)x=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x} = 1 を利用するために、分子分母を2で割って2をかけると、
limx0sin(2x)xcos(2x)=limx0sin(2x)2x2cos(2x)\lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{x \cos(2x)} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{2x} \cdot \frac{2}{\cos(2x)}
ここで、limx0sin(2x)2x=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{2x} = 1 であり、limx0cos(2x)=cos(0)=1\lim_{x \to 0} \cos(2x) = \cos(0) = 1 なので、
limx0sin(2x)2x2cos(2x)=121=2\lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{2x} \cdot \frac{2}{\cos(2x)} = 1 \cdot \frac{2}{1} = 2

3. 最終的な答え

2

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