質問<2457>
「「極限値」」
日付 2005/7/13
質問者 極限教えて下さい生徒


lim X→0 cos(\(\frac{1}{x}\)) の 極限値を教えて下さい。
ある参考書では不定となっておりましたが、
どうしてそのようになるのかわかりません。
詳しく教えていただければ幸いです。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2005/7/14
回答者 ほえほえ


この問題は「lim x→∞ cos(x)の極限値はいくつ?」と同じ。
要するに、「cos(∞)の値はいくつ?」ってこと。
(ここまではいいよね?)

∞ってのは、0とか1とかのようにビシっと決まった値じゃなくって、
「なんでもいいから大きい値をあてはめろ」という抽象的な意味なんだ。
よって、問題は「cos(なんでもいいから大きい値)の値はいくつ?」と
書き換えることができるわけだ。

さて、cos(x)は周期関数だから、xが大きいところでも
xが小さいところでも挙動は同じだよね。
さらに問題は整理できて、「cos(なんでもいい)の値はいくつ?」となる。

これの答えは、「-1から1までのどれか」としか答えようがない。
よって「不定」。

#以上は高校生向けな答え。大学生向けには、極限に近づくときの
#近づき方の違いで説明したほうが良いかな。

お便り
日付 2005/7/15
回答者 juin


x=1/(2nπ) n=1,2,...という部分列を考える。
cos(\(\frac{1}{x}\))=cos(2nπ)=1だからlim(cos(\(\frac{1}{x}\)))=1
x=1/{(2n+1)π} n=1,2,...という部分列を考える。
cos(\(\frac{1}{x}\))=cos((2n+1)π)=-1だからlim(cos(\(\frac{1}{x}\)))=-1
任意のa(-1<a<1)に対して、適当な部分列をとれば
lim(cos(\(\frac{1}{x}\)))=aとできるから不定である。