$\lim_{x \to \infty} \frac{4x^2 + \sin x}{2x^2 + 3x}$ の値を求める問題です。

解析学極限関数の極限挟みうちの原理
2025/7/3

1. 問題の内容

limx4x2+sinx2x2+3x\lim_{x \to \infty} \frac{4x^2 + \sin x}{2x^2 + 3x} の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

xx \to \inftyのときの極限を求めるため、分子と分母をx2x^2で割ります。
limx4x2+sinx2x2+3x=limx4+sinxx22+3x\lim_{x \to \infty} \frac{4x^2 + \sin x}{2x^2 + 3x} = \lim_{x \to \infty} \frac{4 + \frac{\sin x}{x^2}}{2 + \frac{3}{x}}
ここで、xx \to \inftyのとき、3x0\frac{3}{x} \to 0です。また、1sinx1-1 \leq \sin x \leq 1なので、
1x2sinxx21x2-\frac{1}{x^2} \leq \frac{\sin x}{x^2} \leq \frac{1}{x^2}
xx \to \inftyのとき1x20\frac{1}{x^2} \to 01x20-\frac{1}{x^2} \to 0なので、挟みうちの原理より、
limxsinxx2=0\lim_{x \to \infty} \frac{\sin x}{x^2} = 0となります。
したがって、
limx4+sinxx22+3x=4+02+0=42=2\lim_{x \to \infty} \frac{4 + \frac{\sin x}{x^2}}{2 + \frac{3}{x}} = \frac{4 + 0}{2 + 0} = \frac{4}{2} = 2

3. 最終的な答え

2

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