以下の6つの極限を計算する問題です。 (1) $\lim_{x \to 0} \frac{3x^2 - x}{x}$ (2) $\lim_{x \to 4} \frac{x^2 - x - 12}{x - 4}$ (3) $\lim_{x \to -3} \frac{x^2 - 4x - 21}{x + 3}$ (4) $\lim_{x \to 0} \frac{2x^2 + 9x}{x^2 - 3x}$ (5) $\lim_{x \to 1} \frac{x^2 + 5x - 6}{x^2 + x - 2}$ (6) $\lim_{x \to -2} \frac{x^3 + 8}{x + 2}$

解析学極限関数の極限代数的操作因数分解
2025/7/23
はい、承知いたしました。与えられた極限の問題を解きます。

1. 問題の内容

以下の6つの極限を計算する問題です。
(1) limx03x2xx\lim_{x \to 0} \frac{3x^2 - x}{x}
(2) limx4x2x12x4\lim_{x \to 4} \frac{x^2 - x - 12}{x - 4}
(3) limx3x24x21x+3\lim_{x \to -3} \frac{x^2 - 4x - 21}{x + 3}
(4) limx02x2+9xx23x\lim_{x \to 0} \frac{2x^2 + 9x}{x^2 - 3x}
(5) limx1x2+5x6x2+x2\lim_{x \to 1} \frac{x^2 + 5x - 6}{x^2 + x - 2}
(6) limx2x3+8x+2\lim_{x \to -2} \frac{x^3 + 8}{x + 2}

2. 解き方の手順

各極限について、以下のように計算します。
(1) limx03x2xx\lim_{x \to 0} \frac{3x^2 - x}{x}
xxで約分すると、
limx0(3x1)\lim_{x \to 0} (3x - 1)
x0x \to 0 のとき、 3x113x - 1 \to -1
(2) limx4x2x12x4\lim_{x \to 4} \frac{x^2 - x - 12}{x - 4}
分子を因数分解すると、
limx4(x4)(x+3)x4\lim_{x \to 4} \frac{(x - 4)(x + 3)}{x - 4}
x4x - 4 で約分すると、
limx4(x+3)\lim_{x \to 4} (x + 3)
x4x \to 4 のとき、 x+37x + 3 \to 7
(3) limx3x24x21x+3\lim_{x \to -3} \frac{x^2 - 4x - 21}{x + 3}
分子を因数分解すると、
limx3(x+3)(x7)x+3\lim_{x \to -3} \frac{(x + 3)(x - 7)}{x + 3}
x+3x + 3 で約分すると、
limx3(x7)\lim_{x \to -3} (x - 7)
x3x \to -3 のとき、 x710x - 7 \to -10
(4) limx02x2+9xx23x\lim_{x \to 0} \frac{2x^2 + 9x}{x^2 - 3x}
xxで約分すると、
limx02x+9x3\lim_{x \to 0} \frac{2x + 9}{x - 3}
x0x \to 0 のとき、 2x+9x393=3\frac{2x + 9}{x - 3} \to \frac{9}{-3} = -3
(5) limx1x2+5x6x2+x2\lim_{x \to 1} \frac{x^2 + 5x - 6}{x^2 + x - 2}
分子と分母をそれぞれ因数分解すると、
limx1(x1)(x+6)(x1)(x+2)\lim_{x \to 1} \frac{(x - 1)(x + 6)}{(x - 1)(x + 2)}
x1x - 1 で約分すると、
limx1x+6x+2\lim_{x \to 1} \frac{x + 6}{x + 2}
x1x \to 1 のとき、 x+6x+273\frac{x + 6}{x + 2} \to \frac{7}{3}
(6) limx2x3+8x+2\lim_{x \to -2} \frac{x^3 + 8}{x + 2}
x3+8=(x+2)(x22x+4)x^3 + 8 = (x + 2)(x^2 - 2x + 4) なので、
limx2(x+2)(x22x+4)x+2\lim_{x \to -2} \frac{(x + 2)(x^2 - 2x + 4)}{x + 2}
x+2x + 2 で約分すると、
limx2(x22x+4)\lim_{x \to -2} (x^2 - 2x + 4)
x2x \to -2 のとき、 x22x+44+4+4=12x^2 - 2x + 4 \to 4 + 4 + 4 = 12

3. 最終的な答え

(1) -1
(2) 7
(3) -10
(4) -3
(5) 7/3
(6) 12

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