極限 $\lim_{x \to 1} \frac{x-1}{1-e^{2x-2}}$ を求める問題です。

解析学極限ロピタルの定理微分指数関数
2025/7/31

1. 問題の内容

極限 limx1x11e2x2\lim_{x \to 1} \frac{x-1}{1-e^{2x-2}} を求める問題です。

2. 解き方の手順

この極限は不定形 00\frac{0}{0} の形なので、ロピタルの定理を利用します。
ロピタルの定理を適用するため、分子と分母をそれぞれ微分します。
分子の微分: ddx(x1)=1\frac{d}{dx}(x-1) = 1
分母の微分: ddx(1e2x2)=e2x22=2e2x2\frac{d}{dx}(1-e^{2x-2}) = -e^{2x-2} \cdot 2 = -2e^{2x-2}
したがって、
limx1x11e2x2=limx112e2x2\lim_{x \to 1} \frac{x-1}{1-e^{2x-2}} = \lim_{x \to 1} \frac{1}{-2e^{2x-2}}
x1x \to 1 のとき、2x202x-2 \to 0 なので、e2x2e0=1e^{2x-2} \to e^0 = 1 となります。
したがって、
limx112e2x2=121=12\lim_{x \to 1} \frac{1}{-2e^{2x-2}} = \frac{1}{-2 \cdot 1} = -\frac{1}{2}

3. 最終的な答え

12-\frac{1}{2}

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