一个关于sin的极限

news/2025/10/24 23:46:08/文章来源:https://www.cnblogs.com/SigmaToT/p/19164437

\[\lim_{x\to 0} \dfrac{\sin x}{x} = 1 \]

因为 \(y = \sin x\) 关于坐标轴原点中心对称,所以我们只需要证明

\[\lim_{x\to 0^+}\dfrac{\sin x}{x} = 1 \]

就行。

我们先规定, \(0 < x < \dfrac{\pi}{2}\)

image

从这里,我们可以得到 \(S_{\triangle ABC} <\) \(S_{扇形 ABC}\) < \(S_{\triangle ABD}\)

我们得到,\(S_{\triangle ABC} = \dfrac{1}{2}\times1\cdot \sin x = \dfrac{\sin x}{2}\)

\(S_{扇形 ABC} = \dfrac{1}{2} \times 1^2\cdot x = \dfrac{x}{2}\)

\(S_{\triangle ABD} = \dfrac{1}{2}\times 1 \cdot \tan x = \dfrac{\tan x}{2}\)

所以 \(\dfrac{\sin x}{2} < \dfrac{x}{2} < \dfrac{\tan x}{2}\Leftrightarrow\sin x < x < \dfrac{\sin x}{\cos x}\Leftrightarrow 1 < \dfrac{x}{\sin x} < \dfrac{1}{\cos x}\)

同时取倒数,得到 \(\cos x < \dfrac{\sin x}{x} < 1\)

同时去极限,得到 \(\displaystyle\lim_{x\to 0^+}\cos x < \lim_{x\to 0^+}\dfrac{\sin x}{x} < 1\)

又因为 \(\displaystyle\lim_{x\to 0^+}\cos x = 1\),根据夹逼定理,有 \(\displaystyle\lim_{x\to 0^+}\dfrac{\sin x}{x} = 1\)

所以得证。

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