与えられた問題は、極限 $\lim_{u \to +0} \sqrt{u \ln u}$ を計算することです。

解析学極限ロピタルの定理不定形関数の極限
2025/7/21

1. 問題の内容

与えられた問題は、極限 limu+0ulnu\lim_{u \to +0} \sqrt{u \ln u} を計算することです。

2. 解き方の手順

まず、u+0u \to +0 のとき、ulnuu \ln u がどうなるかを調べます。
u+0u \to +0 のとき、u0u \to 0 であり、lnu\ln u \to -\infty です。
したがって、ulnuu \ln u0×()0 \times (-\infty) の不定形となります。
この不定形を解消するために、ulnuu \ln ulnu1/u\frac{\ln u}{1/u} の形に変形し、ロピタルの定理を適用します。
limu+0lnu1/u=limu+01/u1/u2=limu+0(u)=0\lim_{u \to +0} \frac{\ln u}{1/u} = \lim_{u \to +0} \frac{1/u}{-1/u^2} = \lim_{u \to +0} (-u) = 0
したがって、limu+0ulnu=0\lim_{u \to +0} u \ln u = 0 です。
次に、limu+0ulnu\lim_{u \to +0} \sqrt{u \ln u} を計算します。
limu+0ulnu=limu+0ulnu=0=0\lim_{u \to +0} \sqrt{u \ln u} = \sqrt{\lim_{u \to +0} u \ln u} = \sqrt{0} = 0

3. 最終的な答え

limu+0ulnu=0\lim_{u \to +0} \sqrt{u \ln u} = 0

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