与えられた関数の $x$ が無限大に近づくときの極限を求める問題です。 関数は $f(x) = \frac{(2x + 1)(3x - 1)}{x^2 + 2x + 3}$ です。

解析学極限関数の極限分数関数
2025/7/26

1. 問題の内容

与えられた関数の xx が無限大に近づくときの極限を求める問題です。
関数は f(x)=(2x+1)(3x1)x2+2x+3f(x) = \frac{(2x + 1)(3x - 1)}{x^2 + 2x + 3} です。

2. 解き方の手順

まず、分子を展開します。
(2x+1)(3x1)=6x22x+3x1=6x2+x1(2x + 1)(3x - 1) = 6x^2 - 2x + 3x - 1 = 6x^2 + x - 1
したがって、関数は
f(x)=6x2+x1x2+2x+3f(x) = \frac{6x^2 + x - 1}{x^2 + 2x + 3}
となります。
次に、分子と分母を x2x^2 で割ります。
6x2+x1x2+2x+3=6+1x1x21+2x+3x2\frac{6x^2 + x - 1}{x^2 + 2x + 3} = \frac{6 + \frac{1}{x} - \frac{1}{x^2}}{1 + \frac{2}{x} + \frac{3}{x^2}}
xx が無限大に近づくとき、1x\frac{1}{x}1x2\frac{1}{x^2} は 0 に近づきます。
limx1x=0\lim_{x \to \infty} \frac{1}{x} = 0
limx1x2=0\lim_{x \to \infty} \frac{1}{x^2} = 0
したがって、
limx6+1x1x21+2x+3x2=6+001+0+0=61=6\lim_{x \to \infty} \frac{6 + \frac{1}{x} - \frac{1}{x^2}}{1 + \frac{2}{x} + \frac{3}{x^2}} = \frac{6 + 0 - 0}{1 + 0 + 0} = \frac{6}{1} = 6

3. 最終的な答え

6

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