このサイトはお使いのブラウザでは正常に動作しません。Google Chromeなど、別のブラウザを使用してください。
東北大理系数学1987-6 積分の平均値の定理を利用した別解について
【概要】
・参考書の解答の流れまでは理解できたが、積分の平均値の定理の使った別解を導出できなかった。
・自分は社会人であり、技術系資格取得のために、数学を勉強しなおしている。
【詳細】
標準問題精講ⅢCの演習問題85-2(東北大理系数学1987-6)の解き方に関して、質問させてください。
本問の参考書には、部分積分を経てsinx/xの極限を利用して解く解答が示されています。
解1の④までは、なんどか自分なりに理解することが出来ました。
ですがこの問題を、積分の平均値の定理を利用して解こうと試みても、⑧のような間違った値にしか行き着きません。
この演習問題に対する標問85のテーマは、積分の平均値の定理を利用した極限ですから、
演習問題も積分の平均値の定理を活用して、部分積分を使わずに鮮やかに解けるようになりたいです。
残念ながら、参考書の解答には、積分の平均値の定理を利用した別解がありません。
自分の考えた(解2)のどこに誤りがあるのか、ご指摘のコメントを頂ければ幸いです。
有識者の皆様、どうぞよろしくお願いいたします。


回答
塚 祐 さん、こんにちは。はじめてのかたですね。よろしく。
解2の左側の一番最後で、aとcはともに関連づきながら0に近ずく(cはaの関数)のに、あなたは先にcだけ0にしてしまっています。
たとえば、
$\lim_{x\to 0} \dfrac{\sin x}{x}$ で、x→0のときsinx→0だから
$=\lim_{x\to 0}\dfrac{0}{x}$ 右極限と左極限が一致しないので極限値なし。
とやっているようなものです。
じゃ、積分の平均値の定理を使ってどう解くか、まではまだ考えてはいませんが。
解けるものなのかなぁ。
とりあえず、ここまではいいでしょうか?
ここでは会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、下のコメント欄になにか返事を書いてください。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメントよろしく。