$\lim_{x\to 0} \frac{\arctan x}{x}$ を計算する問題です。

解析学極限ロピタルの定理arctan微分
2025/6/16

1. 問題の内容

limx0arctanxx\lim_{x\to 0} \frac{\arctan x}{x} を計算する問題です。

2. 解き方の手順

この極限は 00\frac{0}{0} の不定形なので、ロピタルの定理を使うことができます。
arctanx\arctan x の微分は 11+x2\frac{1}{1+x^2} です。
よって、ロピタルの定理より
limx0arctanxx=limx011+x21=limx011+x2\lim_{x\to 0} \frac{\arctan x}{x} = \lim_{x\to 0} \frac{\frac{1}{1+x^2}}{1} = \lim_{x\to 0} \frac{1}{1+x^2}
xx が 0 に近づくとき、1+x21+x^2 は 1 に近づくので、
limx011+x2=11+02=11=1\lim_{x\to 0} \frac{1}{1+x^2} = \frac{1}{1+0^2} = \frac{1}{1} = 1

3. 最終的な答え

1

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