与えられた3つの極限値を求める問題です。 (1) $\lim_{x \to +0} \frac{|x|}{x}$ (2) $\lim_{x \to 2-0} \frac{x^2 - 4}{|x-2|}$ (3) $\lim_{x \to 2+0} [x]$ (ただし、$[x]$はガウス記号を表す)

解析学極限絶対値ガウス記号関数の極限
2025/7/30

1. 問題の内容

与えられた3つの極限値を求める問題です。
(1) limx+0xx\lim_{x \to +0} \frac{|x|}{x}
(2) limx20x24x2\lim_{x \to 2-0} \frac{x^2 - 4}{|x-2|}
(3) limx2+0[x]\lim_{x \to 2+0} [x] (ただし、[x][x]はガウス記号を表す)

2. 解き方の手順

(1) limx+0xx\lim_{x \to +0} \frac{|x|}{x}
xxが正の方向から0に近づくとき、x>0x > 0なので、x=x|x| = xとなります。
したがって、
limx+0xx=limx+0xx=limx+01=1\lim_{x \to +0} \frac{|x|}{x} = \lim_{x \to +0} \frac{x}{x} = \lim_{x \to +0} 1 = 1
(2) limx20x24x2\lim_{x \to 2-0} \frac{x^2 - 4}{|x-2|}
xxが2に負の方向から近づくとき、x<2x < 2なので、x2<0x - 2 < 0となり、x2=(x2)=2x|x-2| = -(x-2) = 2-xとなります。
したがって、
limx20x24x2=limx20(x2)(x+2)2x=limx20(x2)(x+2)(x2)=limx20(x+2)=(2+2)=4\lim_{x \to 2-0} \frac{x^2 - 4}{|x-2|} = \lim_{x \to 2-0} \frac{(x-2)(x+2)}{2-x} = \lim_{x \to 2-0} \frac{(x-2)(x+2)}{-(x-2)} = \lim_{x \to 2-0} -(x+2) = -(2+2) = -4
(3) limx2+0[x]\lim_{x \to 2+0} [x]
xxが2に正の方向から近づくとき、x>2x > 2なので、xxは2より少し大きい値をとります。したがって、2<x<32 < x < 3なので、[x]=2[x] = 2となります。
よって、
limx2+0[x]=2\lim_{x \to 2+0} [x] = 2

3. 最終的な答え

(1) limx+0xx=1\lim_{x \to +0} \frac{|x|}{x} = 1
(2) limx20x24x2=4\lim_{x \to 2-0} \frac{x^2 - 4}{|x-2|} = -4
(3) limx2+0[x]=2\lim_{x \to 2+0} [x] = 2

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