미적분 > 함수의 극한과 수열의 극한

이해 : 함수의 극한과 도형 문제의 해법

논증기하 : 기본적인 접근법

좌표평면이 도입되지 않은 논증기하적 상황에서, 삼각함수 극한과 도형을 엮은 문제는 극한 계산의 측면과 기하의 측면으로 나뉩니다. 각각의 측면에서의 기본기를 알아봅시다.

극한 계산의 측면

기본극한과 치환으로 계산
원리파트에서 배운 대로, $\dfrac{\sin x}{x}$와 같은 기본극한, $\dfrac{\tan x}{x}$, $\dfrac{1-\cos x}{x^2}$, $\dfrac{\tan x - \sin x}{x^3}$와 같은 기본극한의 응용, 불연속점

고급 치환 : 미분계수의 정의

치환을 요구하는 복잡한 극한은 대부분 미분계수의 정의인 $\lim_{b \to a}\dfrac{f\left( b \right) -f\left( a \right) }{b-a}$꼴로 해석할 수 있습니다. 이를테면 $\lim_{x \to \tfrac{\pi}{4}}\dfrac{\tan\left( \qfrac{\pi}{2}- x \right)- 1 }{x-\qfrac*{\pi}{4}}$는 다음과 같이 해석할 수 있습니다.1$\left( \tan x \right)' = \sec^2 x $임을 이용한 것입니다. 이는 미분 단원에서 배웁니다. \[\begin{align*} \lim_{x \to \tfrac{\pi}{4}}\dfrac{\tan\left( \qfrac{\pi}{2}- x \right)- 1 }{x-\qfrac*{\pi}{4}} &=\lim_{x \to \tfrac{\pi}{4}} \dfrac{\tan\left( \qfrac{\pi}{2}- x \right)- \tan\qfrac{\pi}{4}}{-\left\{ \left( \qfrac*{\pi}{2}-x \right) -\qfrac*{\pi}{4} \right\} } =-\tan'\left( \frac{\pi}{4} \right) = -\sec^2\dfrac{\pi}{4} = -1 \end{align*}\]

기하의 측면

삼각함수를 이용하여 길이를 각으로 표현하기
직각삼각형에서 길이를 각으로 표현하는 것이 가장 기본입니다.
부록에 직각삼각형에서 길이 하나와 각 하나가 주어졌을 때 나머지 길이를 표현하는 연습을 할 수 있도록 $36$개의 그림을 제시했습니다. 반복적으로 연습하여 어떤 상황에서도 능숙하게 길이를 표시할 수 있도록 훈련합시다.
피타고라스 정리
각을 모를 때 길이를 구해야 할 수도 있습니다. 이러한 경우 직각삼각형이 있다면 피타고라스 정리를 이용하여 길이를 구할 수 있습니다.
사인법칙과 코사인법칙
문제에 외접원이 주어지는 경우 사인법칙을 활용할 수 있으며, 외접원이 주어지지 않았더라도 변과 각의 관계를 이용하여 $R$에 대한 식을 두 개 만들어 $R$을 구할 수 있고, 이를 이용하여 나머지 변의 길이를 구할 수 있습니다.
직각삼각형이 잘 보이지 않을 때에는 코사인법칙을 이용하여 변의 길이를 표시할 수 있습니다.
  1. 1. $\left( \tan x \right)' = \sec^2 x $임을 이용한 것입니다. 이는 미분 단원에서 배웁니다.