$\lim_{x \to -2} \frac{x^3 + 8}{x + 2}$ の値を求める問題です。

解析学極限因数分解関数の連続性
2025/7/7

1. 問題の内容

limx2x3+8x+2\lim_{x \to -2} \frac{x^3 + 8}{x + 2} の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、分子 x3+8x^3 + 8 を因数分解します。
x3+8x^3 + 8x3+23x^3 + 2^3 と書けるので、和の立方体の公式 a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 - ab + b^2) を用いると、
x3+8=(x+2)(x22x+4)x^3 + 8 = (x + 2)(x^2 - 2x + 4) となります。
よって、
x3+8x+2=(x+2)(x22x+4)x+2\frac{x^3 + 8}{x + 2} = \frac{(x + 2)(x^2 - 2x + 4)}{x + 2} となります。
ここで、x2x \neq -2 のとき、x+2x+2=1\frac{x + 2}{x + 2} = 1 なので、
(x+2)(x22x+4)x+2=x22x+4\frac{(x + 2)(x^2 - 2x + 4)}{x + 2} = x^2 - 2x + 4 となります。
したがって、
limx2x3+8x+2=limx2(x22x+4)\lim_{x \to -2} \frac{x^3 + 8}{x + 2} = \lim_{x \to -2} (x^2 - 2x + 4) となります。
x22x+4x^2 - 2x + 4 は連続関数なので、x=2x = -2 を代入すると、
(2)22(2)+4=4+4+4=12(-2)^2 - 2(-2) + 4 = 4 + 4 + 4 = 12 となります。

3. 最終的な答え

12

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