質問<3563>2007/6/19
from=カノン
「三角関数」


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2007/6/21
from=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|≦√{|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](1/h)AP  を考察する。

(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
|(1/h)AP|=|AP|/h → 1  ( h → 0 )    なので
(1/h)[ベクトル]AP → (cos(x+90°),sin(x+90°))  ( h → 0 ) 
(1/h)AP=({cos(x+h)-cosx}/h , {sin(x+h)-sinx}/h) だから
{sin(x+h)-sinx}/h → sin(x+90°)   ( h → 0 )
 つまり、sin は微分可能で    
 (sinx) '=sin(x+90°)