質問<3563>
「「三角関数」」
日付 2007/6/19
質問者 カノン


①y=sinxは(-∞、∞)で連続であることを示せ。
②y=sinxは(-∞、∞)で微分可能であることを示せ。
教えて下さい。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2007/6/21
回答者 hugen


①y=sinxは(-∞、∞)で連続であることを示す。

xy平面上で、2点 A (cosx,sinx) , P (cos(x+h),sin(x+h)) は 単位円上にある。
 
|sinx(x+h)-sinx|≦\(\sqrt{\quad}\){|cos(x+h)-cosx|^2+|sinx(x+h)-sinx|^2}
         =AP<|h| → 0 ( h → 0 )

②y=sinxは(-∞、∞)で微分可能であることを示す。

xy平面上で、2点 A (cosx,sinx) , P (cos(x+h),sin(x+h)) は単位円上にある。

AP はベクトルとし、lim[h→0](\(\frac{1}{h}\))AP  を考察する。

(\(\frac{1}{h}\))AP の向きは、ベクトルOA の向きを左に90度回転した向きに近づき
|(\(\frac{1}{h}\))AP|=|AP|/h → 1  ( h → 0 )    なので
(\(\frac{1}{h}\))[ベクトル]AP → (cos(x+90°),sin(x+90°))  ( h → 0 )
(\(\frac{1}{h}\))AP=({cos(x+h)-cosx}/h , {sin(x+h)-sinx}/h) だから
{sin(x+h)-sinx}/h \(\vec{si}\)n(x+90°)   ( h → 0 )
 つまり、sin は微分可能で    
(sinx) '=sin(x+90°)